Стенд для контроля качества зубчатых передач Советский патент 1981 года по МПК G01M13/02 

(54) СТЕНД ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Изобретение относится к машинострое кию, а именно к испытательной технике и может быть использовано при диагностировании зубчатых передач, в частности для контроля качества силовой пары заднего моста автомобиля в сборе в процессе его 5 изготовления, ремонта и эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является стенд для контроля качества зубчатых передач, содержащий пре- образователь колебаний испытуемой передачи в электрический сигнал, подключенный К нему анализатор спектра и связанный с последним индикатор- Г.

Недостаток стенда заключается в том, что он позволяет оценивать качество зубчатых передач только на стапионарньк скоростных режимах из-за значительной трудоемкости гфи переходе на другие режимы.

Цель изобретения - сокращение времени и трудоемкости контроля на переходных режимах.

Указанная цель достигается тем, что анализатор спектра выполнен многоканал1гным, а стенд снабжен предназначенным для прикрепления к входному валу испытуемой передачи многоканальным генератором опорных сигналов, выходы которого подключены к управляющим входам анализатора сйектра.

Кроме того, анализатор спектра выполнен в виде усилителя, вспомогательногч) генератора и квадратурных каналов анализа, каждый из которых представляет coiбой последовательно соединенные штфсжополосный фазовращатель, умножители, интеграторы, дополнительные умножители к сумматор, подключенный к индикатору, усилитель связан входом с преобразователем колебаний, выходом с умножителями и индикатором, вспомогательный генератор с дополнительными умножителями, а каждый широкополосный фазовращатель под- ключей . к одному из выходов многчжанального генератора опорных сигналов. 8 На чертеже иэображевв блок-схема стенда для контроля качества зубчатых . Стенд содерасит преобразователь колебатсй в электрический сигнал, например вибропреобраэователь 1, механически связанный с испытуемой передачей 2. Вибропреобраэователь 1 соединен с сигнальным входом управляемого многоканального анализатора 3 спектра, К упразлятощим входам анализатора 3 спектра подключены соответствующие выходы многоканального ; генератора 4 опорных сигналов. Выходы анализатора 3 спектра соединены с индикатором 5. Генератор 4 представляет со.бой частотно-задающий узел, жестко связанный с Екодным валом 6 испытываемой передачи 2, выполненный в виде непрозрачного дис ка 7 с cvlcтeмoй отверстий, расположенных эквидистантно по концентрическим окружностям. Число отверстий в диске 7 по соответствующей окружности -связано с числом зубьев ведущей щестерни передачи 2 соотнощением N2, , где К - число отверстий по соответствующей окружности; номер гармоники зубиовой, частоты;число зубьев ведущей щеагерни испытываемой передачи 2. Каждый из опорных каналов генератора 4 вхупочает в себя источник 8 света, фотоприемник 9 и подключенный к его выходу блок Ю согласования. Источник 8 света и фотоприемник 9 размещены с раз ных сторон от диска 7 напротив одного из отверстий соответствующей окружности Выходы блока 10 являются одновременно выходами генератора 4, Управляемый анализатор 3 спектра соде жит усилитель 11 .вспомогательный генерат 12 и квадратурные каналы анализа, каждый из которых включает щирокополосный фазовращатель 13, к выходу которого подключены управляющие входы умножи, гелей 14 и 15. Выходы последних через интеграторы 16 и 17 соединены соответственно с . сигнальными входами дополнительных умножителей 18 и 19, выходы которых подключены к сумматору 20. Уп равляющие входы умножителей 18 и 19 всех каналов соединены с соответствующ ми выходами вспомогательного генератора 12. Сигнальные входы усилителей 14 и 15 всех каналов подключены к выходу ус пителя 11, вход которого является свгва 2 льньод входом анализатора 3 спектра, а входы фазовращателей 13 - его управлятощими входами. Выход усилителя 11 является дополнительным, а выходы сумматоров 20 основньши выходами анализатора 3 спектра. Постоянная временл интегрирования Т интеграторов 16 и 17 связана с разрещаюшей способностью лР анализатора 3 соотношениемВспомогательный генератор 12 настроен на частотуQ uP Стенд при контроле качества зубчатой передачи работает следующим образом. Вибрационный сигнал, сопровождающий работу испытываемой передачи 2, преобразуется с помощью вибропреобразователя 1 в электрический сигнал { (). Этот сигнал через усилитель 11 поступаетна сигнальные входы умножителей 14 и 15 каждого канала анализатора 3 спектра. Одновременно с вращением входного вала 6 передачи 2 вращается жестко связанный с ним диск 7 генератора 4. При этом в камшом канале генератора 4 на фотоприемник 9 поступает переменный световой поток от источника 8 света. Фотоприемник 9 преобразует световой сигнал в гармонический сигнал. Частота сигнала ш в зависимости от числа отверстий в соответствующей окружности диска 7 совпадает с одной из гармоник зубцовой частоты испытываемой передачи 2 ,a N-a3r.7, где иу - зубцовая частота| N - нмлер гармоники; п - число оборотов входного вала в минуту; 2 - число зубьев ведущей, щестерни передачи 2. Сформированные таким образом опорные сигналы через блок 10 согласования постутупают на соответствующие управл$пощие входы анализатора 3 спектраj Широкополо, сные фазовращатели 13 в каждом канале анализатора 3, спектра обеспечивают формирование двух квадратурных составляющих опорного сигнала. Сигналы UoCOSNuuijt H JpSinNujij-t подаются на управляющие входы умножителей 14 и 15. На выходах интеграторов 16 и 17 формируются сигналы, пропорциональные, соответственно, косинусной и синусной компонентам текущего сзпектра анализируемого сигнала { ( : ) на частоте A()cosNcv4tet f(t)einNuu3t6lt, На управляющие входы дополнительных умножителей 18 и 19 подаются сигналы вспомогательной частоты 55. с генератора 12, сдвинутые по фазе друг относительно друга на 90° . С выходов умножителей IS и 19 на сумматор 2О поступают сигналы A Mt-oSSl-fc и Bt(wJ). На выходе сумматора 20 в каждом канале фоимируется сигнал вспомогательной частоты Q , амплитуда которого пропорциональна модулю текущего спектра аналийируемого сигнала f ( t) на соответствующей частоте UlNu)) Ф. CU))Ccx3S Y), ф(и))1(ш)), .h. tCu;). Сигналы с основных и дополнительного выхЬдов анализатора 3 спектра поступают На индикатор 5, в котором по сигналам с основных выходов анализатора 3 спектра .производится оценка интенсивностей гармонических составляющих зубцовой час тоты, а по сигналу, с его дополнительного выхода - оценка интенсивности вибросигнала в широкой полос частот {т.е. общего уровня вибрапий). По соотношению этих сигналов с установленными пороговы ми значениями делается заключение о качестве испытываемой зубчатой передачи 2 С изменением скорости вращения входного вала 6 зубцовая частота принимает новое значение ш и соответственно изменяются частоты опорных сигналов генератора 4. При этом сигналы на основгаах выходах анализатора 3 спектра пропорциональны интенсивностям гармонических составляющих нового значения аубцовой частоты ю . Такая конструкция стенда позволяет осуществлять автоматическую синхронную перестройку анализатора при изменении скорости вращения входного вала испыту емой передачи, тем самым сокращая время и трудоемкость контроля на переходных режимах. Формула изоб|ретення 1.Стерд для контроля качества зубчатых пе|рдач, содержащий преобразователь колебания испытуемой передачи в электрический сигнал, подключенный к нему анализатор спектра и связанный с последним индикатор, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени и трудоемкости контроля на переходных режимах, анализатор спектра выполнен многоканальным, а стенд снабжен предназначеиным для прикрепления к входному валу испытуемой передачи многоканальным генератором опорных сигналов, выходы которого подключены к управляющим вкодам анализатора спектра. 2.Стенд по п. 1, отличающий с я тем, что анализатор спектра выполнен в виде усилителя, вспомогательного генератора и квадратурных каналов анализа, каждый на которых представляет собой последовательно соединенные щироксшолосный фазовращатель, умножители, ин- t теграторы, дополнительные умножители и суммат, подключенный к индикатору, усилитель связан входом с преобразователем ЕОлебаннй, выходом с умножителями и иа дикатором, вспомогательный генератор с дополнительными умножителями, а каждый широкополосный фазовращатель подключен к одному из выходов многоканального генератора опорных сигналов. Источники информашга, принятые во внимание при экспертизе 1, Акцептованная заявка Великобритаишх № 1343382, кл. G, О1 М 15/007 1974 (прототип).