Способ испытания зубчатых колес на изгибную выносливость их зубьев и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК G01M13/02 

Изобретение относится к способам сравнительных испытаний на изгибную прочность и выносливость зубьев прямозубых зубчатых колес преимущественно с твердостью рабочих поверхностей зубьев 56-63 HRC. Испытания зубчатых колес на выносливость их зубьев относятся к группе наиболее длительных и трудоемких.

Существенное снижение трудоемкости получают проводя испытания на пульсато- pax, нагружая зубья в определенной точке посредством промежуточных тел в виде ролика.

Однако ив этих случаях испытания требуют значительных энергозатрат(особенно для крупномодульных колес).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ испытаний зубчатых колес ;на изгибную выносливость их зубьев, заключающийся в том, что испытываемое зубчатое колесо устанавливают на промежуточные элементы, размещенные диаметрально противоположно, прикладывают к испытываемому зубчатому колесу циклическую нагрузку, а испытания проводят до достижения заданного значения контролируемого параметра.

Цель изобретения - снижение энергоемкости испытаний. ,

Поставленная цель достигается тем, что в способе испытаний зубчатых колес на изгибную выносливость их зубьев, заключающемся в том, что испытываемое зубчатое

М

ю о ю ел

колесо устанавливают на промежуточные элементы, размещенные диаметрально противоположно, прикладывают к испытываемому зубчатому колесу циклическую нагрузку, а испытания проводят до достижения заданного значения контролируемого параметра, к промежуточным элементам предварительно прикладываем нагрузку, равную половине максимальной циклической нагрузки, и поддерживают ее в процессе испытаний.

Для реализации предлагаемого способа разработано устройство для испытания зубчатых колес на мзгибную выносливость их зубьев, содержащее корпус, нагружатель, по крайней мере два промежуточных элемента в виде роликов, предназначенных для установки диаметрально противоположно во впадинах между зубьями, механизм предварительного нагружения колес в виде скобы со сдвигающимися губками, каждая из которых связана с соответствующим роликом.. .....

На фиг. 1 представлена циклограмма .нагружения зубьев по известному способу; на фиг. 2- циклограмма нагружения зубьев по предлагаемому способу; на фиг. 3 - уст ройствр для реализации предлагаемого способа. .. . .. .

Устройство для реализации способа состоит из корпуса 1, нагружатедя 2,-промежуточных элементов в виде роликов 3 и 4 и механизма предварительного нгагружения. выполненного в виде скобы с подвижными губками б и 7,:перемещаёмыми винтом 8.

Устройство работает следующим образом. : . .

Промежуточные ролики 3 и 4 устанавливаются в диаметрально противоположные впадины зубьев испытываемого колеса 5. Сдвигая губки 6 и 7 винтом 8 создают предварительную нагрузку на зубья, равную по- ловмне максимальной циклической Рмако/. (см. фиг. 2). После этого к зубчатому колесу 5 с помощью нагружателя 2 прикладывается циклическая нагрузка в соответствии с циклограммой, приведенной на фиг, 2.

П р м м е р. Апробирование предложенного способа испытаний было проведено на зубчатых колесах с параметрами: модуль - 55 мм, число зубьев - 20, ширина зубчатого венца - 10. мм. Зубчатые колеса были 9-ой степени точности, прямозубые некоррелированные. Они изготавливались из стали 20ХНЗА, цементировались и закаливались до твердости 56-62 HRC.

Зубчатые колеса устанавливались в

приспособлении и предварительно нагружались с помощью роликов усилием 8,9 кН, равным половине максимального усилия нагружения, Исследования изгибной устало- стной прочности зубьев осуществлялось на

стенде с кривошипной системой нагружения от электропривода. Нагружение осуществлялось по схеме прототипа и предлагаемого технического решения. Анализ расходованной на 10 циклов нагруже -ния мощности показал, что предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить расход потребляемой энергии в 1,7-1,9 раза по сравнению с прототипом.

Кроме того, уменьшение амплитуды перемещения нагружателя в предлагаемом техническом решении позволило более чем в три раза сократить длительность цикла нагружения и соответственно время испытаний,

Формула изобретения

1. Способ испытания зубчатых колес на изгибную выносливость их зубьев, заключающийся в том, что испытываемое зубчатое колесо устанавливают на промежуточные

элементы, размещенные диаметрально противоположно, прикладывают к испытываемому зубчатому колесу циклическую нагрузку, а испытания проводят до достижения: заданного значения контролируемого

параметра, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью снижения энергоемкости испытаний, к промежуточным элементам предварительно прикладывают нагрузку, равную половине максимальной циклической нагрузки, и

поддерживают еб в процессе испытаний.

2. Устройство для испытания зубчатых колее на изгибную выносливость их зубьев, содержащее корпус, нагружатель, по крайней мере два промежуточных элемента в

виде роликов, предназначенных для установки диаметрально противоположно во впадинах между зубьями, о т л и ч а ю ще е- с я тем, что, с целью снижения энергоемкости испытаний, оно снабжено механизмом

предварительного нагружения колес в виде скобы со сдвигающимися губками, каждая из которых связана с соответствующим роликом.

Редактор

Составитель В,Горошко Техред М.Моргентал

Корректор С.Патрушева