Способ определения коэффициента концентрации напряжений в зубчатой передаче

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕ . НИИ В ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧЕ, заключающийся в том, что в галтели зубьев передачи укрепляют датчики контроля циклических деформаций вдоль длины зубьев, проводят зксилуатационные испытания, останавливают испытательную машину, определяют число циклов V If Не Hi ч из #. IV . / нагружений, определяют по тарировочной зависимости для датчиков максимальное напряжение, определяют номинальное напряжение и по отношению максимального напряжения к номинальному определяют значение коэффициента концентрации напряжений, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности за счет экспериментального определения номинальных напряжений, соответствующих эксплуатационному режиму нагружен ния, испытания продолжают до появления реакции датчиков, расположенных вдоль на длине не менее длины пятна контакта, регламентируемой требованиями к передаче, а после реакции каждого из датчиков фиксируют число наработанных циклов и положение датчиков по длине зуба и используют эти дднные для определения величины номинального напряжения . СО VI &0 Р 3 1 t 7

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) . (11) (51)4 G 01 В 7 28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ . ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3750168/25-28 .(22) 30.05.84

:(46) 15.11.85. Бюл. У 42 (71) Курганский машиностроительный институт (72) В.Н. Сызранцев, А.Ю. Розенберг и А.Ю. Удовикин (53) 53? .71 7 .2:621 .833 (088.8) (56) Ямамура Сато С. Измерение динамических напряжений в косозубых цилиндрических колесах методом медного гальванирования.-Бюллетень

ISME, 1978, 21, с. 1038-1046. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА КОНЦЕНТРАЦИИ НА11РЯЖЕ. НИЙ. В ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧЕ, заключающийся в том, что в галтели зубьев передачи укрепляют датчики. контроля циклических деформаций вдоль длины зубьев, проводят эксплуатационные испытания, останавливают испытательную машину, определяют число циклов нагружений, определяют по тарировочной зависимости для датчиков максимальное напряжение, определяют номинальное напряжение и по отношению максимального напряжения к. номинальному определяют значение коэф.фициента концентрации напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности sa счет экспериментального определения номинальных напряжений, соответствующих эксплуатационному режиму нагруже ния, испытания продолжают до появления реакции датчиков, расположенных вдоль на длине не менее длины пятна контакта, регламентируемой требованиями к передаче, а после реакции каждого из датчиков фиксируют число наработанных циклов и положение датчиков по длине зуба и используют эти данные для определения величины номинального напряжения.

1191731

Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам и методам контроля зубчатых передач.

Цель изобретения — повышение точности за счет экспериментального определения номинальных напряжений, соответствующих эксплуатационному режиму нагружения.

На фиг. 1 изображен график зависимости величины распространения реакции датчиков по длине зуба от числа циклов нагружения; на фиг. 2тарировочный график датчиков контроля циклических деформаций; на 15 фиг. 3 — схема расположения датчиков по длине зуба.

Определение коэффициента концент— рации напряжений в зубчатой передаче по данному способу осуществляется 20 следующим образом.

Во впадины испытуемых зубчатых колес 1 (фиг. 3) закрепляют, например, путем наклейки датчики 2 контроля циклических деформаций. Количе- 25 ство датчиков, наклеиваемых на каж— дое колесо, зависит от необходимой (требуемой )степени точности определения коэффициента концентрации нап-, ряжений (чем больше датчиков, тем 30 выше точность определения коэффици1 ента концентрации ). Поскольку все зубья колес находятся в. одинаковых условиях эксплуатации, то целесообразно закреплять датчики в ряде впа- З5 дин, располагая их вдоль зуба. Затем проводят эксплуатационные испытания, которые периодически прерываются остановками для выявления реакции датчиков. Реакция датчика характеризуется величиной структурных изменений и появлением темных пятен на его поверхности.

При появлении реакции 3 (например, первых темных пятен )на датчиках 2 фиксируют число циклов Nq u замеряют координату сечения зуба L, в котором появилась реакция датчика.

Координата L — - это расстояние от торцовой плоскости зубчатого колеса до сечения зуба вдоль его оси, в котором появилась реакция датчика.

Продолжают испытания. Остановки испытательной машины для измерения величины распространения реакции у датчиков в одну и другую стороны относительно сечения, определяемого координатой L, осуществляют через некоторые промежутки времени, устанавливаемь.е в зависимости от чувствительности датчиков (чем чувствительнее датчики, тем меньше промежутки времени между остановками машины) .

Общая. продолжительность эксплуатационных испытаний (общее число циклов нагружения ) устанавливается в зависимости от необходимой степени точности определения коэффициента концентрации напряжений,. однако оно (число циклов )не должно быть меньше чем то, при котором реакция датчиков распространяется по длине зуба на величину пятна контакта 4, норма которого устанавливается СТ СЭВ в зависимости от степени точности йзготовления зубчатых колес..После окончания испытания получают зависимость числа циклов и величины распространения реакции. датчиков по длине зуба, показанную на фиг. 1.

На фиг. 1 через L<, L . обозначено

/ I(1 приращение величины реакции датчиков по длине зуба при испытании зубчатой передачи числом циклов H„-N < °

Отметим, что для фиг..1

II И I(Н II

L =L =L =L = L =L =О о о Ф 5 6

Используя тарировочную зависимость для датчиков контроля циклических деформаций, определяют величины сдвиговых деформаций, соответствующих максимальному и номинальному напряжениям. Коэффициент концентрации напряжений определяют по формуле

К = — > (1)

Рр где t11ex 2G )I„ x 6н =2 6 ун (С вЂ” модуль сдвига, — сдвиговая деформация), .

Формула (11 преобразуется к виду тмч

Поскольку тарировочные зависимости для датчиков контроля циклических деформаций с высокой степенью точности описываются в полулогарифмической системе координат линейной зависимостью (фиг. 2), где у„— предельная сдвиговая деформация, определяемая датчиками данного вида, 11п — число циклов, соответствующее предельной сдвиговой деформации, величина опЬс х ределяется по формуле

1191731 ñ-кьпИ вах

fnp

rr Мтр ив..2

Заказ 7146/37

Подписное

ВНИИПИ

Тираж 650 где C hg0(L(Npp+fppq Ii tg с

Из фиг ° 1 следует, что величина номинального напряжения может быть подсчитана по следующей формуле, у (c-ю.„и,)(c, Ц„ ",+ c .) где L — величина распространения реакции датчиков при окончании испытаний;

n — число остановок испытательной машины после получения первой (при 1 ) реакции датчиков.

Филиал ППП "Патент", r.Óæã0ðîä, ул.Проектная, 4

На основании выражений (l ), (3), и (4) коэффициент концентрации напряжений рассчитывае тся по формуле

5 с-kL < )2L (5). ; „>;(< !„",. "„,1

i=0

Использование способа определений коэффициента концентрации .напряже1О ний в зубчатых передачах позволит значительно повысить точность за счет того, что вместе с максимальными напряжениями номинальные значения напряжений определяются экспеt5 риментальным путем, эта позволяет ис" ключить операции, обладающие определенными погрешностями (громоздкие расчеты, тарировочные испытания).