Устройство для испытания материалов на износ и контактную выносливость

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ИЗНОС И КОНТАКТНУЮ ВЫНОСЛИВОСТЬ, содержащее станину, установленные на ней параллельные держатели даш образцов, расположенные в их плоскости ведущий и ведомый валы, закрепленные на последних зубчатые колеса, шарнирные , соедюшкшдие держатели и валы, узел нагружения образцов, фланцевый разъем н привод вращения образцов, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов и эффективности испытания материалов для зубчатых колес, оно снабжено установленной на станине поворотной в плоскости держателей плитой, на которой размещены валы , привод вращения образцов и фланцевый разъем, установленной на плите стойкой, несущей ведомый вал и имеющей возможность поворота вокруг оси, проходящей через полюс зацепления зубчатых с @ колес, шарнирные муфты, ведущие. вилки (Л которых расположены на валах, а ведомые вилки - на держателях, выполнены асин- . хроннык-га, а фланцевый разъем размвцен межд,у валом одного из колес и ведущей вилкой.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСтИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D " 01 > 3/56

Г »

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3442412/25-28 (22) 21.05.82 (46) 30.09.83.Бюл. М 36 (72) Э, С. Бутов, Г. A. Журавлев, Р. Б. Иофис, А. И. Истомин, Е. A. Ковалев, Н. М. Панфилова и Я. Б. Эпштейн (7 1) Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта и Ростовский ордена Трудового Красного Знамечи государственный университет (53) 620. 178. 162(088. 8) (56) 1. Богданович Л. Б. Машина дпя испытаний на конгактную прочность.—

"Заводская лаборатория", 1952,% 6, с. 749 — 750 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ИЗНОС И КОНТАКТНУЮ ВЫНОСЛИВОСТЬ, содержащее станину, установленные на ней параллельные держатели дпя образцов, расположенные в их плоскости ведущий и ведомый

„„Я0„„1045075 A валы, закрепленные на последних зубчатые колеса, шарнирные муфгы, соединяющие держатели и валы, узел нагружения образцов, фпанцевый разъем и привод вращения образцов, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов и вффективнос. ти испытания материалов дпя зубчатых колес, оно снабжено установленной на станине поворотной в плоскости держателей плитой, на которой размещены валы, привод вращения образцов и фпанцевый разъем, установленной на плите стойкой, несушей ведомый вал и имеющей возможность поворота вокруг оси, ггроходяшей через полюс зацепления зубчатых колес, шарнирные муфгы, ведущие.вилки которых расположены на валах, а ведомые вилки — на держателях, выполнены асин- . хронными, а фланцевый разъем размещен С„ между валом одного из колес и ведущей вилкой.

1045075

Изобретение относится к испъпанию материалов на износ и контактную выносливость применительно к условиям р аботы зубчатых пер едач.

Известно устройство для испытания материалов на износ и контактнук выносливость, содержащее станину, установленные на ней паралпельные держатели для образцов, расположенные в их плоскости ведущий и ведомый валы, закрепленные на последних зубчатые колеса, шарнирные муфгы, соединяющие держатели и валы, узел нагружения образцов, фпанцевый разъем и привод вращения образцов I 1 3

Недостатками известного технического решения являются невысокие достоверность результатов и эффективность испытания материалов, что обусловлено не- О возможностью воспроизведения условий работы зубчатых передач (скорости сколь- укения и качения рабочих профилей зубьев, соотношение этих скоростей, возможность изменения скорости скольжения при не- 2$ изменной суммарной скорости качения профилей и наоборот).

Цель изобретения — повышение достоверпости результатов и эффективнссти испытания материалов для зубчатых кол ес.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для испытания материалов на износ и контактную выносливость, содержащее станину, установленные на ней

35 параллельные держатели для образцов, расположенные в их плоскости ведущий и ведомый валы, закрепленные на последних зубчатые колеса, шарнирные муфты, соединяющие держатели и валы, узел нагружения образцов, фпанцевый разъем и привод вращения образцов, снабжено установленной на станине поворотной в плоскости держателей плитой, на которой размещены волы, привод вращения образцов и фпанцевый разъем, установленной на плите стойкой, несущей ведомый вал и имеющей возможность поворота вокруг оси, проходящей через полюс зацепления зубчатых колес, шарнирные

50 муфты, ведущие вилки когорых расположены на валах, а ведомые вилки — на держателях, выполнены асинхронными, а фпанцевый разъем размещен между валом одного из колес и ведущей вилкой.

На фиг. 1 представлено устройство дпя испытания материалов на износ и контактную выносливость; на фиг. 2разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит станину 1, держатели 2 и 3 для образцов 4 и 5, ведущий 6 и ведомый 7 валы, зубчатые колеса 8 и 9, шарнирные муфты 10 и 11, узел 12 нагружения образцов 4 и 5, фланцевый разъем 13, привод 14 вращения образцов, плиту 15 и стойку 16.

Муфты 10 и 11 ведущие вилки 17 и

18 которых расположены на валах 6 и

7, а ведомые вилки 19 и 20 — на держателях 2 и 3, выполнены асинхронными (одинарными). Фланцевый разъем 13 снабжен дуговыми пазами во фланцах и стяжными болтами (не показаны). Образцы 4 и 5 установлены на держателях

2 и 3 посредством полых шпинделей 21 и

22 (фиг. 2), Соединение последних с держателями 2 и 3 телескопическое.

Шпиндель 21 установлен посредством подшипников (не показаны) в качающемся корпусе 23, а шпиндель 22 — в кор.пусе 24. Последний установлен на подвижной каретке 25, снабженной ходовым механизмом 26 для перемешния по направляющим 27.

Плита 15 имеет возможность поворота в плоскости держателей 2 и 3 на угу 0 — 45о вокруг закрепленного на станине 1 болта (не показан), проходящего через точку пересечения осей ведущего вала 6 и держателя 2 образца 4.

Для этого в станине 1 выполнен gyroвой Т-образный паз 28. Фиксация плиты 15 осуществляется станочными болтами (не показаны), которь,е находятся в пазу 28, Вал 6 установлен в опорах (не показаны) стойки 29, закрепленной на плите 15, Вап 7 установлен в опорах (не показаны) стойки 16. Поворот стойки 16 на плите 15 осуществляется с помощью дугового Т -образного паза 30, фиксация стойки 16 .на плите 15 — болтами (не показаны), размещенными в пазу 30, центр дуги этого паза находится в полюсе зацепления колес 8 и 9 в средней части по их ширине. Зубчатая передача„образованная зубчатыми колесами 8 и 9, .выполняется пространственной с двумя степенями свободы или в виде набора цилиндрических и конических зубчатых передач с дискретно изменяющимся от 0 до 45 межосевьп. углом. о

Соединение привода 14 с валом 6 осушествляется посредством упругой муфты 31. Образец 4 является нажимным, а образец 5 — опорным.

Устройсгво работает следукшсим образом.

3 10

Устанавливают образцы 4 и 5 соотг ветственно на держателях 2 и 3 посредством шпинделей 21 и 22. Устанавливают валы 6 и 7 на требуемые углы d u д2 путем разворота плиты 15 и стойки 16 в пазах 28 и 30 и последуклщпм креплением их с помощью болтов. Изменение указанных углов обеспечивается применением lIpdcTpaHcTaeHHOA зубчатой передачи с двумя степенями свободы, дискретное изменение — набором цилиндрических (валы 6 и 7 параллельны) и конических (валы 6 и 7 пересекаются) зубчатых передач.. Если углы d „и с(" не равны нулю и не превышают 45 (то муфты 10 и 11 обеспечивают циклическое изменение угловых скоростей вращения их ведомых вилок 19 и 20, а следовательно, и образцов 4 и 5 при равномерном вращении (посредством привода 14) валов 6 и 7. Устанавливают сдвиг фаз угловых скоростей образцов 4 и 5 посредством взаимного разворота фланцев разъема 13, что обеспечивает изменение угла у между осями ведущих

aammzooz 17 и и18 c cr 0 до о90 . С пооммо шью узла 12 через корпус 23 нагружают образцы 4 и 5. Приводят с помощью привода 14 во врашение образцы 4 и 5. . В ходе испытаний определяют силовые и кинематические параметры контакта образцов 4 и 5 путем замеров крутильных деформаций одного из держателей 2 и 3 с помощью тензодатчиков (не показаны) и. замеров угловых скоростей образцов

4и5. . циклически изменяющаяся за оборот скорость скольжения образцов 4 и 5 (V = V — V5=V ) при постоянной сум45075 4 марной скорости качения (V Ч +V

5К 4 саnst) достигается. при передаточном числе зубчатой передачи равном единице, равенстве угловых скоростей зубчатых колес 8 и 9 (g 9 с ), равенстве, радиусов образцов 4 и 5 (Й -R = Р)

4 5 равенстве углов д с = д и при j 90.

При этом Ч, „ шФ51ид .6 d соответствует точкам на поверхностях

10 образцов 4 и 5 при углева О; .((2Л и Ч„= (/2 иЗ/27((Ч.„- угловая координата положения ведущей вилки 17, отсчитываемая от начального полсокения, когда ее ось находится в вертикальной плоскости). Таким образом, участки поверхностей образцов от О доТ(/2и от 7i до2/3.Ганалогичны поверхностям ножек и головок ведущих зубьев, остальные участки - ведомым зубьям.

Переменность | - К при неизменной Ч

5К обеспечивается при том же значении передаточного числа, равенстве с "со

= ы, параллельности осей ведущих вилок 17 и 18 (О) и д" фд .

Равенство д„= d> и к4 =Я обеспечивает проведение испытанйй при9 = 0 и

К

= / . °

Изменение углов сГ и d2 может осуществляться изменением межосевого

30 расстояния образцов 4 и 5, что обеспечивается перемещением каретки 25 по направляющим 27 посредством механизма 26.

Положительный эффект от внедрения

35 изобретения обусловлен повышением достоверности результатов и эффективнос ти испытания материалов для зубчатых колес.

j045075

1045075

Составитель В. Данилов

Техред М.Кузьма Корректорс., Тигор

Редактор А. Огар

Филиал ПГ!П "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7540/43 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5