Устройство для испытания зубчатых колес на изгибную прочность и выносливость их зубьев Советский патент 1991 года по МПК G01M13/02 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, может быть использовано при испытаниях на изгибную прочность и выносливость цилиндрических зубчатых зубьев колес, число которых кратн.0 трем, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 630545.

Цель изобретения - повышение производительности при испытании зубчатых колес с числом зубьев, кратным трем, путем одновременного создания идентичной нагрузки на трех парах рабочих поверхностей зубьев.

На чертеже показана схема устройства с установленным испытуемым колесом.

Устройство содержит корпус 1, размещенный в нем нагружатель 2 и основной ролик 3, предназначенный для установки во впадине между зубьями 4, 5 испытуемого цилиндрического зубчатого колеса 6, число

зубьев которого кратно трем. В корпусе 1 также размещена призма 7, обращенные друг к другу грани 8, 9 которой выполнены под углом 30° к оси нагружателя 2 и зеркально последней. Предназначенные для установки в двух других впадинах между зубьями 10, 11 и 12. 13 колеса 6 соответственно дополнительные ролики 14 и 15 расположены с возможностью перемещения на гранях 8 и 9 призмы 7 и в одной плоскости с роликом 3. Расстояния между роликами 3, 14,15 равны, т.е. углы по окружности между ними 120°. На призме 7 установлена подставка 16, имеющая поверхность, вогнутую по форме испытуемого колеса 6.

Устройство работает следующим образом.

Для проведения испытаний зубчатое колесо 6 с числом зубьев, кратным трем, устанавливают на призме 7, укладывают между зубьями 4, 5 ролик 3, который прижимается

(S

С

о а о

СА

V

К

К

к колесу 6 нагружателем 2. Собранное устройство устанавливается на испытательной машине (не показана). Усилие испытательной машины с определенной частотой в виде нагрузки Р посредством ролика 3 передается через пары зубьев 10,11 и 12,13 на ролики 14, 15 и далее через призму 7 на корпус 1 устройства. Поскольку ролики 3.14, 15 имеют одинаковую конструкцию и размеры и расположены через 120° по окружности, а угол между наклонными гранями 8, 9 Призмы 60°, то величина сил, действующих На разные пары роликов 3,14 и 15, одинакова, т.е. Р2 Рз Pi, так как их векторы Образуют равносторонний треугольник сил, а следовательно, все три пары зубьев 4, 5; 10, 11 и 12, 13, контактирующих с разными роликами 3, 14, 15, работают в строго одинаковых условиях нагружения.

При действии на зубья 4,5,10,11,12,13 циклической нагрузки от пульсатора в их Опасных сечениях образуются усталостные трещины, приводящие в итоге к поломке какого-либо из зубьев, например пары зубьев 4, 5, по числу циклов которого до разрушения судят о минимальном пределе выносливости зубьев.

Для получения закона распределения отказов после поломки зуба 4 или 5 доламывают зубья 10.11 и 12,13 в оставшихся двух работающих парах. Для этого колесо б устанавливают на подставку 16 и одну из пар не сломанных зубьев, например -пару зубьев 10,11, вводят в контакте роликом 3. Продолжают испытание при той же нагрузке до поломки какого-либо из зубьев этой пары, после чего аналогичным образом доламывают зубья 12,13 оставшейся пары,

Таким образом получают данные, позволяющие установить закон распределения отказов (поломок) зубьев.

Для накопления статистических данных продолжают испытания аналогичным способом-остальных зубьев колеса 6 до тех пор, пока не поломается 50% его зубьев.

Аналогично проводят испытания на из- гибную прочность, но вместо пульсирующей нагрузки к ролику 3 прикладывают постепенно увеличивающуюся нагрузку Pi, по величине которой в момент разрушения (полом -и) судят о статической (или динамической, если нагрузка ударная) прочности зубьев.

Применяя в испытаниях при одинаковых размерах ролики различной формы (например, ролик 3 выполняют полым, ролик 8 - коническим, ролик 9 - бочкообразным), можно сразу в одном испытании установить, какая из форм приводит к наиболее

быстрой поломке зубьев, т.е. является наименее благоприятной, что также повышает производительность испытаний как на из- гибную прочность, так и на выносливость.

Учитывая, что испытания зубьев на выносливость являются длительными и дорогими, изобретение позволяет сократить время испытаний и снизить их стоимость за счет увеличения производительности в 3 раза.

Формула изобретения

Устройство для испытания зубчатых колес на изгибную прочность и выносливость их зубьев по авт.св. N 630545, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности при испытании зубчатых колес с числом зубьев, кратным трем,

оно снабжено размещенной в корпусе призмой, обращенные друг к другу грани которой выполнены под углом 30° к оси нагружателя и зеркально относительно последней, и двумя дополнительными роликами, каждый из которых установлен с возможностью перемещения на одной из граней призмы и предназначен для размещения во впадине испытуемого колеса в одной плоскости с основныя роликом, а

расстояния между центрами роликов равны.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике. Целью изобретения является повышение производительности при испытании зубчатых колес с числом зубьев, кратным трем, путем одновременного создания идентичной нагрузки на трех парах рабочих поверхностей зубьев. При работе усилие на- гружателя 2 через основной ролик 3 переда- естя на зубья 4, 5 испытуемого колеса 6. а затем на зубья 10, 11 и 12, 13, дополнительные ролики 14 и 15, на грани 8 и 9 призмы 7 и корпус 1. Так как ролики 3,14,15 идентичны и расположены через 120° по окружности, а грани 8 и 9 призмы 7 выполнены под углом 30° к оси нагружателя 2, то усилия от роликов 3. 14, 15 одинаковы. 1 ил.