Устройство для нагружения зубьев зубчатых колес Советский патент 1983 года по МПК G01M13/02 

(54) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРУЖЕНИЯ ЗУБЬЕВ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

V , 1 . . . . - Изобретение относится к машинострое ншо, а именно к испытательной технике, и может быть нсполЕьаовано при нндиш дуольной тарировке тензодатчиков.нвЕпёе -1 ньис на эубья зубчатых ксшес во впадинах (на галтелях), а также при испытаниях зубчатых колес на изгибаю прочность и выносливость зубьев в случае модулирования оанооарногб зацепл шя.

Известно устрс ство для испытания ю бчатых колес на изгибную прочность и выносливость зубьев, содержащее , нагружатею и взаимодейств пюший с поолепвнм промея точный элемент, устанавгяхвй&иалй ъо ыхадину между зубьями ис иытуемогр колеса

Недостаток этого устройства закяючает ся в том, что при идентичной взгибаюшей нш рузке на обрашенньвс друг к другу по 20 верхностях двух соседних зубьев; к однсщу с рабочей, а к другому с нерабоч от фоиы в зубьях и во впадш{ё между аубьями (особшто на ее дне) создаются напряжев-;

ные состояния, отличаюпшеся от напряж Ог ных состояний, возникающих в случае однепарного задшшения.

Наиболее близким по техшпеской сущ ности к изофет шю является устройство для нагружешш зубьев зубчатых наолвс, содержащее два тела щ)а111ения, 11 эд|{аэначенные для установки во вшщины, примь кающие к одному из нагружаемых , и нагружатель /2 J .

Недостаток известного устрс ства закглючается в невозможности coqneib в зубе и его основании напряженного состояния, идшггичного напряженно состоянию при однопарном запепленин яз-аа того, что средний (между тепами враженвя) зуб под в ргается сжимающему усилию, теис как сжимающие усилия от обоих тел вращения суммируются и наяк ряженное псле во впадаше между зубьямн, а, кроме , наличие сил оренйя на бо . ковых профилях искажает направление суммарахЛ действующей силы и ее величину, что вноозт погрешность в результаты тар 399122ровки тензодатчиков на зубе, поскользсу направление сил трения зависит от величин ны предшествующей нагрузки. При увеличении нагрузки действующая сила отклоняется к ножке зуба, при умень-5 щении нагрузки - к головке. Цедь изобретения - создание в нагру жаемом зубе и его основании напряженного состояния, идентичного напряженному соотоянию при однопарном зацеплении. Указанная цель достигается , что устройство снабжено взаимодейст1вуюшими с нагружателем и размещенным между, основным и дополнительным телом вращения, На чертеже изображена принципиальная 15 схема устройства. На испытуемое зубчатое колесо 1 с зубьями 2, 3 и 4, на последнем из кото. рых наклеен тензодатчик 5, устанавливаются во впадинах между зубьями 2, 3 и 3, 20 4 соответственно два одинаковых тела вращения, например, ролики 6 и 7, а между ними - дополнительное тело вращения, например ролик 8, диаметр которого выбран так, что центры роликов 6, 8 и 7, 25 8 и точки контакта с профилями зубьев 2 и 4 лежат на одной прямой. Нагружа- тель 9 расположен так, что нагружающая сила пересекает ось дополнительного ролика 8 и ось зубчатого колеса 1. Диаметр дополнительного ролика 8 вы бирается таким образом, чтобы точки его контакта с роликами 6 и 7 с зубьями 2 и 4 были диаметрально противоположны. Для этого, например, у прш.1озубого колеса радиус дополнительного ролика 8 должен составлять VYix 5w(lt/)CoeoL /ре 2. (l4-dLv) д.. . где (Yi, 1Г,е6- модуль число зубьев и угол зацепления зубчатого колеса 1 Го (.т радиус ролика 6 (7); о(,. - угол давлений в точке контакта зуба; . фактическая толгйина зуба на делительном цилиндре. Устройство работает следующим образом. При нагружении линия действия нагружающей силы от нагружателя 9 проходит через ось дополнительного ролика 8 и ось зубчатого колеса 1. При этом зуб 3 полностью разгружен, зуб 4 нагружен одно34сторонним усилием, и во впадине между зубьями 3 и 4 создается напряженное состояние, идентичное напряженному состояиию при однопарном зацеплении, В точках контакта роликов 6, с профилями зубьев 2, 4 не действуют силы трения в связи с тем, что силы трения скольжения исключены, а могут возникать только моменты трения качения, так как. с кинематической точки зрения зубья 2, 4 и ролики 6, 7, 8 представляют шарнирный четырехзвенник с высщими парами. Теоретически положение дополнительно о ролика 8 устойчиво, так как при вращении вокруг точки контакта профиля зуба 4 и ролика 7 он упирается в ролик 6, а при качении ролика 7 по профилю зуба 4 центр дополнительного ролика 8 перемешается по эвольвенте, эквидистантной профилю зуба 4, и дополнительный ролик 8 также упирается в ролик 6. Указанное устройство обеспечивает нагружение зубчатых колес, размещенных в корпусе редуктора, без их предварительного демонтажа, т.е, непосредственно в условиях эксплуатации. Такая конструкция устройства позволяет разгрузить зуб, расположенный меж- У основными роликами, от сжимающих сил и тем самым создать в зубе и его основании Н шряженные состояния идентичные напряженному состоянию при сянопарном зацеплении. Формула изобретения Устройство для нагружения зубьев зубчатых колес, содержащее два тела вращения, предназначенные для установки во впадины, примыкающие к одному из нагружаемых , зубьев, и. нагружатель, о т п ч а ю. щ е е с я тем, что, с целью создания в нагружаемом зубе и его основании напряженного,состояния, идентичного напряжеш1(уСОСТОЯНИЮ при однопарн Ж1 зацеплении, оно снабжено взаимо действук щим с нагружателем и размещенным между основными дополнительным телом вращения. Источники инфо|)маш1И, принятые во внимание при экспертизе 1. Берестнев О. В. и др. Зубчатые колеса пониженной виброактивности. Минск, Наука л техника, 1978 с. 69, рис. 27. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2914944/25-28 кл. GOl М 13/ О2, 1980 (прототип).