Роликовая машина трения для испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность Советский патент 1993 года по МПК G01N3/56 

5

W

Изобретение относится к технике испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность при трении качения с переменным проскальзыванием роликовых образцов. Цель изобретения - повышение производительности испытания путем расширения диапазона проскальзывания роликовых образцов. Машина содержит два параллельных вала 1 и 2, предназначенных для закрепления испытуемых роликовых образцов 3 и 4, привод 5 вращения, связанные с ним ведущие зубчатые колеса 6-8, кинематически связанные с валом 2 для закрепления первого образца 4, ведомые зубчатые колеса 9 и 10, кинематически связанные с валом 1 для закрепления второго образца 3, и два идентичных по форме эксцентрично закрепленных зубчатых колеса 11 и 12, кинематически связанных с ведомыми зубчатыми колесами 9 и 10. Машина снабжена двумя дополнительными находящимися в зацеплении зубчатыми колесами 13 и 14, установленными соосно соответствующим эксцентрично закрепленным зубчатым колесам 11 и кинематически связывающими их с ведущими зубчатыми колесами 6,7 и 8, а радиусы начальных окружностей дополнительных зубчатых 13 и 14 колес равны соответственно максимальному и минимальному расстояниям от касательных к начальным окружностям эксцентрично закрепленных зубчатых колес 11 и 12 до осей их вращения. 3 ил. VI О VI О о го

Фиг.1

Изобретение относится к технике испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность при трении качения с переменным проскальзыванием роликовых образцов.

Известна роликовая машина трения для испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность, содержащая валы для закрепления испытуемых образцов, привод их относительного перемещения, ведущие и ведомые зубчатые колеса, кинематически связывающие привод с валами для закрепления испытуемых образцов.

Однако такая машина трения не обеспечивает возможности испытания материалов зубчатых передач при трений, качения с переменным проскальзыванием роликовых образцов, что снижает производительность испытания.

Известна также роликовая машина трения для испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность, содержащая два параллельных ;вала, предназначенных для закрепления испытуемых, роликовых образцов, привод вращения, связанные с ним ведущие зубчатые колеса, кинематически связанные с валом для закрепления первого образца, ведомые зубчатые колеса, кинематически связанные с валом для закрепления второго образца, и два идентичные по форме эксцентрично за крепленные зубчатые колеса, кинематически связанные с ведомыми зубчатыми колесами.

Однако такая машина трения обеспечивает узкий диапазон переменного проскальзывания роликовых образцов одинакового диаметра, что также снижает производительность испытания материалов зубчатых передач. Вызвано это тем, что вал дли закрепления первого испытуемого образца, кинематически связан с приводом через ведущие зубчатые колеса и вращается с постоянной угловой скоростью, а вал для закрепления второго испытуемого образца, буд учи кинематическисвязанным с ведущими зубчатыми колесами через ведомые зубчатые колеса и эксцентрично закрепленные зубчатые колеса, в пределах каждого своего оборота вращается с переменной угловой скоростью. Поскольку вал для закрепления первого испытуемого образца и одно из эко цёнтрично закреплённых зубчатых, колес, будучи непосредственно; связанными с ведущими зубчатыми колесами, вращаются с одинаковой между собой и постоянной угловой скоростью, а передаточные числа ведущих И- ведомых зубчатых колес равны единице, то связанный с ведомыми зубчатыми колесами вал для закрепления второго

испытуемого образца будет вращаться со знакопеременно увеличивающейся и уменьшающейся за один его оборот угловой скоростью относительно угловой скорости

постоянно вращающегося вала для закрепления первого испытуемого образца.

Цель изобретения - повышение производительности испытания путем расширения диапазона относительного

0 проскальзывания роликовых образцов,

Поставленная цель.достигается тем, что роликовая машина трения для испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность, содержащая два параллель5 ных вала, предназначенных для закрепления испытуемых роликовых образцов, привод вращения, связанные с ним ведущие зубчатые колеса, кинематически связанные с валом для закрепления первого

0 образца, ведомые зубчатые колеса, кинематически связанные свалом для закрепления второго образца, и два идентичные по форме эксцентрично закрепленные зубчатые колеса, кинематически связанные с ведомы5 ми зубчатыми колесами, она снабжена дополнительными находящимися в зацеплении зубчатыми колесами, установленными соосно соответствующим эксцентрично закрепленным зубчатым колесам и

0 кинематически связывающими их с ведущими зубчатыми колесами, а радиусы начальных окружностей дополнительных зубчатых колес равны соответственно максимальному и минимальному расстояниям от каса5 тельных к начальным окружностям эксцентрично закрепленных зубчатых колес до осей их вращения,

На фиг.1 приведена кинематическая схема предлагаемой роликовой машины

0 трения для испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность; на фиг.2

- разрез А-А на фиг, 1; на фиг.З - разрез Б-Б нафиг.1,

Машина трения (фиг. 1) содержит два па5 раллельных вала 1 и 2, предназначенных для закрепления испытуемых роликовых образцов 3 и 4, привод 5 вращения, связанные с ним ведущие зубчатые колеса 6-8, кинематически связанные с валом 2 для закрепле0 ния первого образца 4, ведомые зубчатые колеса S и 10, кинематически связанные с валом 1 для закрепления второго образца 3, и два идентичных по форме эксцентрично закрепленных зубчатых колеса 11 и 12, к.и5 нематически связанных с ведомыми зубча- . тыми колесам.и 9 и 10. Кроме того, машина трения снабжена двумя дополнительными находящимися в зацеплении зубчатыми колесами 13 и 14, установленными соосно соответствующимэксцентрично

закрепленным зубчатым колесам 11,12 и кинематически связывающими их с ведущими зубчатыми колесами 6,7 и 8. э радиусы RI и R2 (фиг.2) начальных окружностей 15 и 16 дополнительных зубчатых колес 13 и 14 равны соответственно максимальному а и минимальному b расстояниям (фиг.З) от касательных к начальным окружностям 17 и 18 эксцентрично закрепленных зубчатых 11 и 12 до осей их вращения Oi и 02.

Эксцентричное зубчатое колесо 11 и дополнительное зубчатое колесо 13 закреплены на одном валу 19, эксцентричное зубчатое колесо 12 и ведомое зубчатое колесо 9 закреплены на одном валу 20, а дополнительное зубчатое колесо 14 и ведущее зубчатое колесо б закреплены на одном валу 21, Передаточные числа ведущих зубчатых колес 6-8 и ведомых зубчатых колес 9,10 равны единице.

Величина эксцентриситета е эксцентрично закрепленных зубчатых колес 11 и 12, радиус РЗ их начальных окружностей 17 и 18, а также связанные с этими размерами радиусы Ra и R2 начальных окружностей 15 и 16 дополнительных зубчатых колес 13 и 14 .в каждом конкретном случае выбираются индивидуально в зависимости от необходимого максимально обеспечиваемого в контакте роликовых образцов 3 и 4 одинакового диаметра относительного проскальзывания, при этом межосевое расстояние с эксцентрично закрепленных зубчатых колес 11 и 12 должно быть равно межосевому расстоянию с дополнительных зубчатых колес 13 и 14. В случае необходимости дополнительные зубчатые колеса 13 и 14 могут меняться между собой местами, что не влияет на диапазон относительного проскальзывания роликовых образцов 3 и 4 одинакового диаметра, а влияет только на диапазон изменения скорости скольжения этих же образцов и суммарной скорости их качения,

Машина трения работает следующим образом.

Вращательное движение от привода 5 передается на ведущее зубчатое колесо 7, затем через ведущее зубчатое колесо 6, вал 21, дополнительные зубчатые колеса 14 и 13, вал 19, эксцентрично закрепленные зубчатые колеса 11 и 12, вал 20 и ведомые зубчатые колеса 9 и 10 передается на вал 1 с закрепленным на нем испытуемым образФормула изобретения Роликовая машина трения для испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность, содержащая два

цом 3, а через ведущее зубчатое колесо 8 вращательное движение передается на вал 2 с закрепленным на нем испытуемым образцом 4. При этом образец 4 вращается с постоянной угловой скоростью, а образец 3 за счет находящихся в кинематической цепи эксцентрично закрепленных зубчатых колес 11 и 12 вращается с переменной в пределах каждого его оборота угловой скоростью,

обеспечивая в контакте обоих образцов трение качения с переменным проскальзыванием.

В зависимости от выбранной величины эксцентриситета е эксцентрично закрепленных зубчатых колес 11 и 12, радиуса RG их начальных окружностей 17 и 18, максимального а и минимального b расстояний от касательных к начальным окружностям 17 и 18 эксцентрично закрепленных зубчатых колес 11 и 12 до осей их вращения СИ и 02, а также величины равных размерам а и b эксцентрично закрепленных зубчатых колес 11 и 12 радиусов RI и R2 начальных окружно- стей 15 и 16 дополнительных зубчатых колес

13 и 14 зависит максимальная величина переменного проскальзывания роликовых образцов 3 и 4 одинакового диаметра,

В результате снабжения машины трения двумя дополнительными зубчатыми колесами, которые кинематически связывают

эксцентрично закрепленные зубчатые колеса с ведущими зубчатыми колесами, при

этом радиус начальной окружности одного

дополнительного зубчатого колеса равен

максимальному расстоянию от касательных к начальным окружностям эксцентрично закрепленных зубчатых колес до осей их вращения, а радиус начальной окружности второго дополнительного зубчатого колеса равен минимальному расстоянию от касательных к начальным окружностям этих же эксцентрично закрепленных зубчатых колес до осей их вращения, позволяет расширить диапазон относительного проскальзывания роликовых образцов одинакового диаметра почти в 2 раза, что, в свою очередь, позволяет повысить производительность испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность при трении качения с переменным проскальзыванием образцов и составляет технико-экономический эффект изобретения,

параллельных вала, предназначенных для закрепления испытуемых роликовых образцов, привод вращения, связанные с ним ведущие зубчатые колеса, кинематически

связанные с валом для закрепления первого образца, ведомые зубчатые колеса, кинематически связанные с валом для закрепления второго образца, и два идентичных по форме эксцентрично закрепленных зубчатых колеса, кинематически связанных с ведомыми зубчатыми колесами, о т л и- ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности испытания пу- расширения диапазона относительного проскальзывания роликовых образцов, она снабжена двумя доА -А

Фиг. г

полнительными находящимися в зацеплении зубчатыми колесами, установленными соосно соответствующим эксцентрично закрепленным зубчатым колесам и кинематически связывающими их с ведущими зубчатыми колесами, а радиусы начальных окружностей дополнительных зубчатых колес равны соответственно максимальному и минимальному расстояниям от касательных к начальным окружностям эксцентрично закрепленных зубчатых колес до осей их вращения.

б-б

ФигЗ