Зубчатая передача для усталостных испытаний

 

1. ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА ДЛЯ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ, содержащая зубчатые колеса, одно из которых со-стоит из зубчатых секторов, о т л и ч а ю щ а с я тем, что, с целью сокращения продолжительности испытаний , каждый из зубчатых секто))ов . смещен относительно соседнего вдоль оси колеса, а другое колесо выпол- , нено многовенцовым по числу взаимодействующих с ним зубчатых секторов. -- . .- 2. Зубчатая передача по п. 1, о т л и чаю щ а я с я тем, что отношение чисел зубьевкаждого последующего зубчатого сектора к числу зубьев взаимодействующего с ним венца отлично от предыдущего на величину,g равную или большую единицы. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

_#_INIIM

РЕСПУБЛИК за 01 И13 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHO5tlV СВИД,ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

I (21) 3395966/25-28 (22) 17.02.82 (46) Z3.05.83. Бюл. И 19 (72) В.A. Стадник, A.Å, Гольдштейн, l0.И. Герасименко и Н;А. Проценко (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической револоции (53) 620.178:621.833(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство. СССР

М 167334, кл. 6 О1 И 13/02, 1964.:

2. Авторское. свидетельство СССР

И 401900, кл. G 01 И 13/02, 1971 (прототип). (54}(57) 1. ЗУБЧАТАЯ ПЕРЦРЧА ДЛЯ

УСТАЛОСТНЫХ ИСРВТАНИЙ, -содержащая..SU„„101925 A зубчатые колеса, одно из которых состоит из зубчатых секторов, о т л и " ч а ю щ а с я тем, что, с целью сокращения продолжительности испытаний, каждый из зубчатых секторов, смещен относительно соседнего вдаль оси колеса, а другое колесо выпол- ., нено многовенцовым по числу взаимодействующих с ним зубчатых секторов.

2. Зубчатая передача по и 1, отличающаясяя ттеемм, что отношение чисел зубьев каждого последующего зубчатого сектора к числу зубьев взаимодействующего с ним венца отлично от предыдущего на величину, Я равную или большую единицы.

1019255

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при испытании зубчатых колес на износ, иэгибную прочность и усталостное 5 выкрашивание.

Известно зубчатое колесо для испытаний на контактную усталость, зубчатый венец которого выполнен с переменной шириной (lj.

1О

Недостаток данного колеса заключается в недостаточной точности получаемых экспериментальн.их данных, необходимых для построения кривой уста» лости. 15

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является зубчатая передача для усталостных испы" таний, содержащая Зубчатые колеса, од-20 но из которых состоит из зубчатых секторов. В указанной передаче одно колесо является одновеицовым, а эуб" чатые секторы другого располагаются:

-в одной плоскости $ 2).

Недостаток данной передачи заклю- чается в длительности процесса испытзний для обеспечения требуемой точности для построения кривой усталости.

Целью изобретения является сокращение продолжительности испытаний.

Указанная цель достигается тем, что в зубчатой передаче для усталостных испытаний, содержащей зубчатые колеса, одно из которых состоит из зубчатых секторов, каждый из зубчатых секторов смещен относительно соседнего вдоль оси колеса, а другое колесо выполнено многовенцовым по числу взаимодействующих с ним зубчатых секторов, Кроме того, отношение чисел зу" бьев каждого последующего зубчатого сектора к числу зубьев взаимодей- 45 ствующего с ним венца отлично от предыдущего на величину, равную или большую единицы.

На фиг. 1 изображены зубчатые передачи для усталостных испытаний при установке в статоре замкнутого контура; на фиг. 2 и 3 - варианты выполнения многовенцового колеса с диаграммами числа и циклов нагружения; на фиг. 4 - вариант выполнения колеса с зубчатыми секторами.

Стенд состоит из двух зубчатых передач, включающих зубчатые колеса 1-4, смонтированные в отдельных картерах, тихоходного 5 и быстроходного 6 валов, соединяющих соответственно колеса 2, 4 и 1, 3 в.замкнутую схему через муфту 7 нагружения и жесткую муфту 8. Стенд приводится в движение от подсоединенного к нему через муфту 9 электродвигателя 10 °

Иноговенцовые зубчатые колеса 1 и 3, содержащие одинаковое число зубьев 2и, выполнены с проточками 11 и 12, разделяющими зубчатый .венец на несколько, например, на три отдельных зубчатых венца 13-15. Протонка, глубина которой делается больше высоты зуба, выполняется для обеспе" чения одинаковой жесткости зубьев на отдельных венцах 13"15.

Венцы других зубчатых колес 2 и 4 содержат столько зубчатых секторов, сколько отдельных зубчатых венцов имеют колеса 1 и 3, например, три .зубчатых сектора, 16- l8, смещенных друг относительно друга по дуге и расположенных последовательно вдоль оси. Зубчатые сектора 16-18 охватывают по периметру венец каждого колеса 2 и 4, а отношение чисел зубьев 2, 7z и 7з соответственно секторов 16, 17 и 18 к числу зубьев 2и отличается друг от друга на единицу и равно например, 1, 2 и 3. Секто ра 16-13 зубчатых колес 2 и 4 могут быть легко получены путем срезания зубьев с обеих сторон торцов колес.

Расположение зубчатых секторов 16-18 вдоль оси обеспечивает зацеплейие каждого сектора в отдельности с соответствующими зубчатыми венцами 1315 колес 1 и 3, а при отношениях

,/2„„7 /Z è Zg/2, равных соответственно l, 2 и 3,.эа один оборот колес 2 и 4 каждый эуб венцов l3-15 колес 1 и 3 вступает в зацепление с зубьями секторов 16-18 соответственно 1-3 раза.

Испытание зубчатых колес на стенде выполняют следующим образом.

Нагружение зубчатых колес крутящим моментом постоянной величины производят эа счет относительного скручивания фланцев муфты 7.нагружения на некоторый угол и соединения их болтами. Включают электродвигатель 10 и производят испытание.

В стенде представляется возможным при постоянном моменте нагружения получить одновременно несколько точек кривой усталостной прочности, выполняя одновременно серию опытов по не3 t 0192 сколько опытов в каждой серии, сократив количество пар испытываемых колес и время испытания. Для этого зубчатые сектора 16-18 колес 2 и 4 выполняют со ступенчато изменяющейся шириной при переходе к каждому последующему сектору таким образом, что . отношение ширин соседних зубчатых секторов, содержащих большее или мень-шее число зубьев, выполняют(.пропорци-. 10 ональным корню кубическому иэ отношения их чисел зубьев при испытании на контактную прочность и пропорциональным корню шестой степени из соотношений чисел зубьев зубчатых секторов при испытании на изгиб. Однако, учитывая большой разброс экспериментальных данных при испытаниях на контактную прочность, с целью повышения эффективности и точности измерения, ширина каждого отдельного зубчатого с

55 ф сектора 16-18 выполняется в пределах сектора изменяющейся ступенчато,Фиг.4), Тогда в диапазоне рассеивания экспериментальных данных можно получить по несколько экспериментальных точек . на каждом венце колес 1 и 3 при каждом уровне нагрузки и числе циклов нагружения, что повышает производительность испытания и достоверность полученных результатов.

Предлагаемая конструкция зубчатой передачи для усталостных испытаний при .использовании в стендах для испытания передач позволяет в результа" те одного эксперимента получить несколько экспериментальных точек кривой усталостной выносливости на одной паре зубчатых колес при постоянной на- грузке в контуре и тем самым сократить продолжительность испытаний.

Корректор Е. Рошко

Подписное

Составитель Ю. Красненко

Редактор Т. Кугоышева Техреду М. Гергель

Заказ 3689/34 Тираж 73

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Иосква Ж 35 Раушская наб. а. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Ч