Стенд для испытания трансмиссии по схеме замкнутого контура Советский патент 1992 года по МПК G01M13/02 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано при испытаниях ведущих мостов транспортных средств с независимой подвеской колес.

При движении полноприводного автомобиля с независимой подвеской колес в карданных валах привода постоянно изменяется расстояние между шарнирами. Это происходит как в результате вертикальных перемещений колес, так и в результате поворотов управляемых колес автомобиля. При этом шлицевой вал перемещается относительно втулки в осевом направлении. При этих перемещениях вследствие передачи крутящего момента и наличия трения в шлице вом соединении возникает осевая сила. Эта сила действует соответственно на валы планетарного колесного и центрального редукторов ведущего моста, вызывая при этом существенное изменение нагруженности подшипниковых узлов, зубчатых колес и корпусных деталей. Изменяется распределение нагрузки как между зубьями, так и по

длине зуба в зацеплении солнцесателлит, что влияет на долговечность всех элементов планетарного редуктора.

Стенд позволяет воспроизводить указанные эксплуатационные нагрузки.

Известен стенд для испытания двух идентичных передач (А.с. СССР № 1262224, кл. G 01 М 13/02, 1986) по цепи замк-нутого контура, содержащий привод, симметричный дифференциал, силовой возбудитель, замыкающую передачу, соединительные элементы.

Недостатком стенда является отсутствие возможности изменять начальный угол наклона карданной передачи при вращении элементов стенда.

Известен стенд для испытания карданных передач Фридрих А.В., Щебров В М Стенд для испытания карданных передач - Промышленность Белоруссии, 1966, № 8, с. 32, рис.1), работающий по замкнутому контуру, содержащий привод, планетарный и эксцентриковый нагружатели, замыкаюЈ

сл

Ек

сл

о

щие редукторы, и соединительные карданные валы.

Особенностью стенда является установка в замкнутом контуре планетарного и эксцентрикового нагружателей. Первый из них позволяет создавать в контуре необходимый момент и изменять его по заданной программе во время работы стенда Второй - позволяет изменять углы наклона вращающихся карданных передач в основном путем установки начального угла наклона карданных валов и их эксцентричного вращения, вызывающего скольжение в шлице- вом соединении.

Недостатком стенда является невозможность изменять начальные углы наклона карданных валов при вращении элементов стенда.

Из известных стендов наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является стенд для испытания ведущих мостов многоосных автомобилей (Цитович И.С. и др. Стендовые ресурсные испытания ведущих мостов многоосных автомобилей. Мн.: ИНДМАШ АН БССР, 1983, рис. 2,3, с. 12), работающий по замкнутому контуру, содержащий испытуемый ведущий мост в сборе, два колечных планетарных редуктора, работающих в режиме мультипликаторов, центральный редуктор моста, редуктор главного привода стенда, два боковых редуктора, гидронагружатель, зубчатый механизм для выборки люфтов, карданные валы.

Отличительной особенностью схемы является то, что боковые редукторы разгружены от максимального крутящего момента контура благодаря включению в замкнутый контур двух колесных планетарных редукторов.

Недостатками стенда являются: во-первых, невозможность воспроизведения тех эксплуатационных нагрузок, которые возникают при изменении угла наклона полуосевого карданного вала и скольжения в его шлицевом соединении; во-вторых, для на- гружения стенда на ходу используется специальный гидронагружатель, который в результате большого трения в шлицевом соединении необеспечивает требуемой частоты изменения крутящего момента в замкнутом контуре стенда.

Целью предлагаемого изобретения является повышение точности воспроизведения эксплуатационных режимов нагружения.

Поставленная цэль достигается тем. что в известный стенд для испытания трансмиссии по схеме замкнутого контура, содержит центральный и колесный редуктор и карданную передачу, кинематически связывающую выходной вал центрального редуктора с входным валом колесного редуктора содержащего основание, приводной двигатель, первый замыкающий редуктор, входной вал которого кинематически соединен с приводным двигателем, а первый выходной вал посредством технологической карданной передачи кинематически соеди0 нен с входным валом испытуемого центрального редуктора, второй замыкающий редуктор, входной вал которого кинематически соединен с выходным валом испытуемого колесного редуктора, согласующий

5 редуктор, входной вал которого кинематически соединен с вторым выходным валом первого замыкающего редуктора, а выходной вал кинематически соединен с выходным валом второго замыкающего

0 редуктора, и нагружатель, согласно изобретению, введены опорная рама, установленная на основании посредством шарнира с горизонтальной осью вращения, перпендикулярной оси вращения входного вала испы5 туемого колесного редуктора, и подъемный механизм, установленный на основании и связанный с опорной рамой, при этом испытуемый центральный редуктор установлен на опорной раме.

0 В результате установки центрального редуктора на качаемой силовым гидроцилиндром раме, шарнирно связанной с осно- ванием, можно моделировать эксплуатационные силовые воздействия на

5 элементы центрального редуктора и колесного редуктора, возникающие при перемещениях колес ведущего моста автомобиля. На фиг 1 показана кинематическая схема стенда; на фиг, 2 - схема установки цен0 трального редуктора на качающейся раме; на фиг. 3 - положения карданных шарниров при повороте качающейся рамы.

Предлагаемый стенд (фиг. 1) содержит основание 1, приводной двигатель 2, кине5 матически связанный с ведущим звеном 3 первого замыкающего редуктора 4, выходы которого соединены карданными валами 5 и б с входными валами испытуемого редуктора 7 и согласующего редуктора 8 Выход0 ной вал 9 испытуемого редуктора 7 через полуосевой карданный вал D, состоящий из карданного шарнира 10, шлицевого соединения 11 и второго карданного шарнира 12, связан с ведущим звеном 13 испытуемого

5 колесного редуктора Е. Ведущее звено 13 соединено с солнечной шестерней 14, находящейся в зацеплении через сателлиты 15 с эпициклом 16, который связан с основанием 1. Сателлиты 15 установлены на осях в ведомом звене 17 колесного редуктора Е, соединенном с ведомым звеном 18 колесного редуктора F, на осях которого сидят сателлиты 19, взаимодействующие с солнечной шестерней 20 и эпициклом 21, который через рычаг 22 связан шарнирно с гидроцилиндром 23, соединенным шарнирно с основанием 1. Солнечная шестерня 20 через ведущее звено 24, карданный вал 25 связана с входным валом 26 замыкающего редуктора С. Выходной вал 27 редуктора С соединен через карданный вал 28 с выходным валом 28 согласующего редуктора 8

Испытуемый редуктор 7 (см.фиг.2) установлен на качаемой силовым цилиндром 30 раме 31, шарнирно соединенной по оси Н-Н с основанием 1, на котором закреплен эпицикл 16 испытуемого колесного редуктора Е. Стенд содержит также тахогенератор

32(фиг. 1), установленный на валу 5, датчик

33крутящего момента, расположенный на карданном валу D, датчик 34 (фиг. 2) перемещения гидроцилиндра 30 и программно-управляющее устройство 35

Стенд работает следующим образом.

Приводной двигатель 2 обеспечивает вращение деталей замкнутого контура стенда. Нагрузка в контуре изменяется с помощью гидроцилиндра 23 через рычаг 22, связанный с эпициклом 21 колесного редуктора F, согласно программе эксплуатацион- ного нагружения Дополнительная эксплуатационная нагрузка на редуктор F, полуосевой карданный вал D и колесный редуктор Е создается за счет поворота качающейся рамы 31 относительно оси Н-Н (фиг. 1) на угол а (фиг. 2, 3) с помощью гидроцилиндра 30. Гидроцилиндр 30 обеспечивает циклическое изменение угла ее, согласно программе испытания, от нуля до максимального угла поворота управляемых колес ведущего моста автбмобиля, при этом за счет изменения7 длины карданного вала D возникает осевое усилие в шлицевом соединении 11, которое воздействует на звено 13, связанное с солнечным колесом 14 (фиг, 1), и на звено 9 испытываемого редуктора 7. При испытаниях имеется возможность избирательно изменять положение оси Н-Н качания рамы (фиг. 1 и 3) в горизонтальной плоскости в пределах ± К относительно центра шарнира 12 полуосевого карданного вала D. Величина К выбирается из параметров реальных конструкций ведущих мостов автомобилей.

Характерной особенностью стенда является возможность.воспроизведения эксплуатационных нагрузок по амплитуде и частоте в приводе колесного редуктора, возникающих в результате вертикальных перемещений и попоротое ведущих колес am о мобиля.

По программе испытаний посредством программно-управляющего устройства 35 5 задается уровень и последовательность из менения режимов испытаний (изменение числа оборотов ведущего вала редуктора 7 крутящего момента в замкнутом контуре и угла а , что связано с перемещением штока 0 гидроцилиндра 30). При этом тахогенератор 32 является датчиком обратной связи по оборотам Уровень крутящего момента в замкнутом контуре устанавливается по сигналу программно-управляющего устройства

5 35 поворотом эпицикла 21 колесного редуктора F, связанного через рычаг 22 со штоком гидроцилиндра 23 Датчик 33 крутящего момента, связанный электрически с программно-управляющим устройством 35, является

0 датчиком обратной связи по крутящему моменту в замкнутом контуре, Датчик 34 (фиг 2) перемещения гидроцилиндра 30, связанный электрически с программно-управляющим устройством 35, является датчиком

5 обратной связи по перемещению гидроцилиндра 30 Программно-управляющее устройство 35 обеспечивает остановку стенда при резком изменении крутящего момента в замкнутом контуре

0

Формула изобретения Стенд для испытания трансмиссии по схеме замкнутого контура, состоящий из центрального и колесного редукторов и кар5 данной передачи, кинематически связывающей выходной вал центрального редуктора с входным валом колесного редуктора, содержащий основание, приводной двигатель, первый замыкающий редуктор,

0 входной вал которого кинематически соединен с приводным двигателем, а первый выходной вал посредством технологической карданной передачи кинематически соединен с входным валом испытуемого цент5 рального редуктора, второй замыкающий редуктор, входной вал которого кинематически соединен с выходным валом испытуемого колесного редуктора, согласующий редуктор, входной вал которого кинемати0 чески соединен с вторым выходным валом первого замыкающего редуктора, а выходной вал кинематически соединен с выходным валом второго замыкающего редуктора, и нагружатель, отличаю5 щ и и с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения эксплуатационных режимов нагружения, он снабжен опорной рамой, установленной на основании посредством шарнира с горизонтальной осью вращения, перпендикулярной оси вращения входного вала испытуемого колесного редуктора, и подъемным механизмом, установленным на основании и связанным с

опорной рамой, при этом испытуемый центральный редуктор установлен на опорной раме.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть ис- пользовано при испытаниях ведущих мостов транспортних средств с независимой подвеской колес. Цель - повышение точности воспроизведения эксплуатационных режимов нагружения. Стенд содержит основание 1, нагружатель, приводной двигатель, замыкающие редукторы (Р), согласующий Рт испытуемый узел трансмиссии, карданные валы. В результате установки узла трансмиссии на качающейся раме, шар- нирно связанной с основанием 1, возможно моделирование эксплуатационных воздействий на элементы трайсмиссии. 3 ил.

ЧВ7

Фиг/

Фиг.3