Стенд для испытания на выносливость зубьев зубчатых колес Советский патент 1980 года по МПК G01M13/02 

Изобретение относится к машиностроению а именно к испытательной технике, и может быть использовано при испытании на выносливость зубъе а зубчатых колес.

Известен стенд для испытания на выносливость зубьва зубчатых нолес, cOflepKacuia корпус, размещенный в нем на поддаипнкках вал, который предназначен для установки HcnKiTyeNaax зубчатых колес, связанный с валом рычаг нагрунения, кестко закрепленное в корпусе нагружающее зубчатое колесо и привод возвратно-поступательного движения 1.

Недостатком этого стенда является то, что при проведении испытаний на -выносливость только одного зуба затрачивается до 110 ч непрерывной работы, так как частота нагружений не превышает 25 Гц.

Цель изобретения - сокращение времени испытаний.

Ьто достигается тем, что рычаг наг-сужения выполнен 1) -образным, одно плечо которого связано с приводом возвратно-поступательного .двиэтения, стенд снабкен упругим эле.ментом, связываюк1и л ;ругое плечо

рычага с корпусом. Хлесткость упругого .элемента С.выбрана из условия:

К.ГС

,-2«W

L мм

{JL

(s V,.)

где Cv- жесткость зубаС- з|- ; Н - расстояние между осями

упругогб элемента и испытуемого колеса tn);,, J5 Гщ- радиус начальной окружности

испытуемого колеса 5,liH Н - ширина, высота поперечного сечения и длина плеча рычага, связанного через упру20 гий элемент с корпусом

шл ; модуль упругости первого роДч -J ;

Толпщна зу§ьев нагружаннцего колеса. расположенных рядом с нагружающим зубом, меньше толщины последнего на 0,3-0,5 мм.

На чертеже дана принципиальная схема стенда для испытания на выносливость зубьев зубчатых колес.

Предлагае 1Ый стенд имеет раму 1, которая крепится на корпусе вибросте да. На раме находятся две стойки 2, в последних уста ювлены валы 3 и 4 нагружающего ;5 и испытуемого 6 колес соответственно. Вал 3 неподвижно крепится к стойкам 2 штифтами 7, а вал 4 установлен в стойках на подшипниках качейия 8 и к нему- прикрепл н и -образныр. рычаг 9.

Постоянная составляющая усилия на верхнее плечо U -образного рычага передается упругим элементом 10 при сжатии его. болтом 11 ввернутым в подставку 12.

Переменная составляющая усилия на нижнее плечо О образного рычага передается штоком 13, приводимым в движение приводом 14 возвратно-поступательного движения.

Стенд работает следующим образом началом работы проводится статическая тарировка. Для этОго нижнее плечо 0-образного рычага освобождается от штока 11 и вместо упругого элемента 10 устанавливаетс динамометр.Закручивая болт 11,через динамометр нагружаю верхнее плечо и-образного рычага,которое поворач вает колесо 6 и нагружает его зуб усилием во столько раз больше, во сколько плечо рычага больше ра-л. диуса начальной окружности испытуе™ мого колеса. При- этом фиксируется величина силы по динамометру, а по осциллографу куда введен сигнал с , тензорезистора на зубе, - соответ ствующее отклонение луча шлейфа, и по этим даннЕЗМ строятся тарировочные графики.

По окончании тарировки вместо динамометра устанавливается упругий элемент 10, болтом 11 проводится его сжатие до тех пор, пока по осциллографу не получат отклонения луча шлейфа, соответствующего заданной нагрузке, что проверяется по тарировочному графику. Затем нижнее плечо U-образного рычага крепится к штоку, 13. Подается питание на привод 14 и устанавливается частота возвратно-поступательного движения и величина перемещения што ка 13, соответствующая необходимому усилию.

Ют верхнего плеча U -образного рычага 9 на зуб колеса 6 передается статическая составляющая усилия, а от нижнего плеча рычага переменная составляющая усилия, р сумме от верхнего и нижнего плеч U -образног рычага на зуб колеса 6 передается переменная сила, которая изменяется по знакопостоянному циклу с любым коэффициентом асимметрии.

Предлагаемый стенд увеличивает

частоту нагружения зуба испытуемого колеса до 125 Гц, что ведет к сокра цению времени испытаний на выносливость зубьев зубчатых колес.Кроме того, он позволяет испытывать зубья при приложении усилия в любом месте по высоте зуба.

Формула изобретения

1. Стенд для испытания на выносливость зубьев зубчатых колес, содержащий корпус, размещенный в нем на подшипниках вал, который предназначен для установки испытуемых

зубчатых колес,, связанный с валом рычаг нагружения, жестко закрепленHoe в корпусе нагружающее зубчатое колесо , и привод возвратно-поступательного движения, отличающ и и с я тем, что, с целью сокра-щения времени испытаний, рычаг нагружения выполнен (J-образным, одно иле чо которого связано с приводом возвратно-поступательного движения,

стенд снабжен упругим элементом, . связываюрдам другое плечо рычага с корпусом,

2, Стенд по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что жесткость упругого элемента С выбрана из условия:

cD

fANV 2 4.

И V „

где С -«жесткость зуба Н - расстояние между осями

упругого элемента и испытуемого колеса . Гц, - радиус начальной окружности испытуемого колеса а,|1И Н - ширина, высота поперечного

сечения и длина плеча рычага; связанногф через упругий элемент с корпусом Е - модуль упругости первого

рода

3. Стенд 1и2, отличающийся тем, что толЕцина. зубьев нагружающего колеса, расположенных рядом с нагружающим зубом, меньше толщины последнего на 0,30, 5 f/iM.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бочаров Г.С. Установка для испытания на изгиб зубьев зубчатых колес, - Вестник машиностроения , 1958, № 10, с. 18 (прототип).

6,