Стенд для испытания редукторов с коаксиальными валами

 

Изобретение относится к машинос гроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при испытаниях по схеме замкнутого контура многопоточных редукторов высокой мощности с коаксиальными валами , используемых, например, в барабанньк и роликотарельчатых мельницах. Целью изобретения является снижение энергоемкости путем уменьшения скорости проскальзьшания фрикционных поверхностей трений нагружателя и, следовательно, потерь на трение за счет приближения к единице общего передаточного отношения стенда при испытании редукторов с разными передаточными отношениями. Стенд содержит приводной двигатель 1, миогопоточный фрикционный нагружатель 2 и связывающий последний 1 с испытуемым редуктором 3 соединительный механизм 4 подбором передаточного отношения его центральных колес 13 и 14 с внешними зубьями, двухвенцового сателлита 16 и центрального колеса 10 с внутренними зубьями. С учетом передаточного отношения испытуемого редуктора 3 обеспечивается необходимая величина проскальзывания фрикционных дисков 30 нагружателя 2. 1 з.п. ф-лы, 3 ип. i (Л 1C со сд tsD СЛ s|

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G С1 М 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

fPUZ. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3955334/25-28 (22) 25.09.85 (46) 07.03.87. Бюл. Р 9 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт цементного машиностроения (72) А.А.Поляков и Л.M.Ивачев (53) 621 ° 833(088.8) (56) Давыдов Б.Л. и др. Редукторы.

Москва — Киев: Машгиз,1963, с. 405406, фиг. 158.

Авторское свидетельство СССР

У 1136056, кл. G 01 М 13/02, 1978. (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РЕДУКТОРОВ

С КОАКСИАЛЬНЫМИ ВАЛАМИ (57) Изобретение относится к машиносТроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при испытаниях по схеме замкнутого контура многопоточных редукторов высокой мощности с коаксиальными валами, используемых, например, в бара„„SU„„1295257 А1 банных и роликотарельчатых мельницах.

Целью изобретения является снижение энергоемкости путем уменьшения скорости проскальзывания фрикционных поверхностей трений нагружателя и, следовательно, потерь на трение за счет приближения к единице общего передаточного отношения стенда при испытании редукторов с разными передаточными отношениями. Стенд содержит приводной двигатель 1, многопоточный фрикционный нагружатель 2 и связывающий последний с испытуемым редуктором 3 соединительный механизм 4 подбором передаточного отношейия его центральных колес 13 и 14 с внешними зубьями, двухвенцового сателлита 16 и центрального колеса 10 с внутренни- ми зубьями. С учетом передаточного отношения испытуемого редуктора 3 обеспечивается необходимая величина проскальзывания фрикционных дисков

30 нагружателя 2. 1 з.п. ф-лы, 3 an.

1295257

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при испытаниях по схеме замкнутого контура многопоточных редукторов высокой мощности с коаксиальными валами, используемых; например, в барабанных и роликотарельчатых мельницах.

Целью изобретения является снижение энергоемкости путем уменьшения 10 скорости проскальзывания фрикционных поверхностей трения нагружателя и, следовательно, потерь на трение за счет приближения к единице общего передаточного отношения стенда при испытании редукторов с разными передагочными отношениями.

На фиг.l изображена кинематическая схема стенда при испытании одноступенчатых редукторов; на фиг.2 — 20 то же, при испытании двухступенчатых редукторов; на фиг.3 — многопоточный фрикционный нагружатель, общий вид.

Стенд содержит основание (не обозначено), приводной двигатель, например электродвигатель 1, многопоточный фрикционный нагружатель 2 и связывающий последний с испытуемым редуктором 3 соединительный механизм 4.

Вал электродвигателя 1 соединен с 30 центральным, например, быстроходным валом 5 нагружателя 2.

Соединительный механизм 4 предназначен для одновременного соединения центрального 5 и сплошного 6 валов, а также полых, например, тихоходных валов 7 и 8 соответственно, нагружателя 2 и испытуемого редуктора 3.

Соединительный механизм 4 включает связывающие валы 7 и 8, пустоте- 40 лый корпус 9 и закрепленное на нем центральное колесо 10 с внутренними зубьями, размещенные в корпусе 9 с возможностью поворота соосные валы 11 и 12 с закрепленными на них централь- 45 ными колесами 13 и 14 с внешними зубьями, при этом вал ll соединен с центральным валом 5, а вал 12 связывается со сплошным валом 6, установленные на соосных валах 11 и 12 с 50 нозможностью поворота водило 15 с размещенными на нем на подшипниках, по меньшей мере, двумя двухвенцовыми сателлитами 16, при этом венец 17 зацепляется с центральным колесом 14 с внешними зубьями, а венец 18 — с центральными колесами 13 и 10 соответственно с внешними и внутренними зубьямие

Испытуемый одноступенчатый редуктор 3 с коаксиальными валами б и 8 содержит также корпус 19 с расположенными на нем по окружности промежуточными шестернями 20, зацепляющимися с центральными колесами соответственно с внешними 21 и внутренними 22 зубьями, при этом центральное колесо

21 закреплено на сплошном валу 6, а колесо 22 связано с полым валом 8.

Многопоточный нагружатель 2 (фиг.3) с коаксиальными выходными валами 5 и 7 содержит корпус 23 с крышкой 24, в котором на подшипниках установлен центральный вал 5 с многовенцовой центральной шестерней 25 и многовенцовое колесо 26 с внутренними зубьями и зацепляющиеся с ними шестеренчатые блоки 27. Колесо 26 соединено с полым валом 7. Каждый шестеренчатый блок 27 состоит из набора чередующихся зубчатьгх ведущих

28 и ведомых 29 шестерен и расположенных между их торцами фрикционных дисков 36. Ведущие зубчатые шестерни 28 зацепляются с зубчатыми венцами центральной шестерни 25, а ведомые шестерни 29 — с зубчатыми венцами колеса 26. Шестерни 28 и 29 установлены через подшипники на осях 31, закрепленных в крышке 24 ° Между стенками крышки 24 и наружными торцами шестеренчатых блоков 27 установлены упорные подшипники 32 и 33, из которых подшипник 32 упирается в крьппку

24, а подшипник 33 подвижен в осевом направлении и поджимается поршнями

34 гидроцилиндров 35, расположенных по окружности вокруг оси 31 и закрепленных на торце корпуса 23. Поршни

34 в гидроцилиндрах 35 поджимаются упругими элементами, например пружинами 36, с noMomüþ регулировочных винтов 37. Полости гидроцилиндров 35 всех шестеренчатых блоков 27 соединены трубопроводами 38 с общей гидромагистралью 39 высокого давления, сообщающейся с насосной станцией 40.

С гидромагистралью 39 соединены также гидроаккумулятор 41, электроконтактный манометр 42 и вентиль 43 для слива масла из системы в бак станции 40, Для испытания многоступенчатых редукторов (фиг.2), имеющих, например, по меньшей мере одну дополнительную планетарную передачу 44, установленную между центральным колесом 22 с

1295257 ки 27 сжаты в осевом направлении пружинами 36 и гидроподпором от насосной станции 40, то проскальзывание происходит с преодолением крутящего момента трения во всех шестеренчатых блоках 27 нагружателя 2. Момент трения, возникающий в нагружателе 2, распространяется через все силовые узлы, находящиеся в кинематической цепи замкнутого контура стенда. При вращении стенда и наличии крутящего момента трения в нагружателе 2 обеспечивается циркуляция нагрузочной мощности во всем замкнутом контуре стенда и в том числе в испытуемом редукторе 3 и тем самым его нагружение.

Многопоточный фрикционный нагружатель 2 может находиться в режиме постоянного крутящего момента нагружения в замкнутой системе стенда и в режиме регулирования его при пуске и на ходу. При постоянном крутящем моменте нагружения пружины 36 поджима шестеренчатых блок 27 настраивается на определенное усилие в пределах от минимального до максимального рабочего, прн этом гидравлическая система поджима не включается. При регулируемом моменте нагружения,пружины

36 настраиваются на минимальное предварительное усилие (например, на 220Х от максимального рабочего), которое необходимо для стабилизации положения шестеренчатых блоков 27, а приращение осевого усилия до максимального рабочего осуществляется за счет ,повышения давления в полости гидроцилиндров 35 с помощью насосной станции 40. Благодаря тому, что все полости гидроцилиндров 35 соединены трубопроводами 38 с одной общей гидромагистралью 39, давление и усилие в каждом гидроцилиндре 35 одинаковы, соответственно этому равны осевые усилия и крутящие моменты трения, действующие в каждом из шестеренчатых блоков 27, а также в каждой шестерне 28 и 29.

При этом направление вращения ве- 45 дущих 28 и ведомых шестерен 29 в бло" ках 27 совпадает. Подбором числа зубьев колес соединительного механизма 4 для каждого испытуемого редуктора 3 обеспечивается суммарное переда- 50 точное отношение замкнутого контура стенда, не равное 1 (близко к 1), и тем самым относительное вращение ведущих 28 и ведомых шестерен 29 с разными угловыми скоростями. 55

B результате этого шестерни 28 и

29 в блоках 27 медленно проскальзывают между собой по фрикционным дискам 30, но так как шестеренчатые блоПри испытании двухступенчатых редукторов 3 в кинематическую схему замкнутого контура, где циркулирует нагрузка, дополнительно включаются тихоходная соосная планетарная передача 45 нагружающего блока 49 и тихоходная планетарная передача 44 испытуемого двухступенчатого редуктора 3. внутренними зубьями и полым валом 8, стенд включает по крайней мере одну тихоходную соосную планетарную передачу 45, размещаемую между многовенцовым колесом 26 с внутренними зубья- 5 ми и полым валом 7 нагружателя 2.

Центральные звенья планетарной передачи 45, например центральное колесо

46 с внешними зубьями и дополнительное водило 47, выполнены полыми, а центральное колесо 48 с внутренними зубьями связано с основанием.

Планетарная передача 45 может быть выполнена в одном корпусе 23 с многопоточным нагружателем 2 и вместе с ним представляет единый нагружающий блок 49 либо в отдельном корпусе с соединением с сопрягаемыми узлами через муфты (не показаны) .

Стенд работает следующим образом.

Вращение от электродвигателя 1 передается центральному валу 5 нагружателя 2, далее вращение делится на потоки, один из которых передается через многовенцовую центральную шестерню 25 ведущим шестерням 28 блоков

27, а другой поток через другой конец центрального вала 5 передается соосному валу 11 соединительного механизма 4, центральному колесу 13, двухвенцовому сателлиту 16, который, обкатываясь, по внутренним зубьям центрального колеса 10, передает вращение центральному колесу 14, через соосный вал 12 — сплошному валу

6 испытуемого редуктора 3, центральному колесу 21, промежуточным шестер.ням 20, центральному колесу 22, через тихоходный полый вал 8 — вращаю- 40 щемуся корпусу 9 соединительного механизма 4, тихоходному полому валу 7 нагружателя 2, многовенцовому колесу

26 и ведомым шестерням 29 блоков 27.

5 129525

Мощность, затрачиваемая приводным электродвигателем 1 стенда, расходуется на трение в подшипниках и зубчатьтх зацеплениях всех узлов в замкнутом контуре, а также на трение во фрикционных дисках 30 нагружателя 2.

Так как путем подбора чисел зубьев колес соединительного механизма 4 обеспечивается общее передаточное отношение замкнутого контура, близкое 10 к 1, то потери на трение во фрикционных дисках 30 небольшие, близкие к

О, что соответственно уменьшает потребление электродвигателем стенда энергии из электросети. Чем ближе передаточное отношение замкнутого контура к 1, тем меньше относительная величина проскальзывания и износ фрикционных дисков 30 в нагружателе 2 и тем меньше потери энергии, затра- 0 чиваемой на вращение стенда приводным электродвигателем 1.

На стенде могут испытываться различные редукторы 3, существенно отли- 25 чающиеся по передаваемым мощностям и передаточным отношениям.

Постоянной частью общего передаточного отношения замкнутого контура . стенда являются передаточные отноше- 30 ния нагружающего устройства (нагружателя 2 или нагружающего блока 49) и испытуемого редуктора 3 (одноступенчатого или двухступенчатого), а переменной частью — передаточное отношение сменных зубчатых колес соединительного механизма 4, которое подбирается с таким расчетом, чтобы общее передаточное отношение замкнутого контура стенда было как можно ближе 40 к 1, это уменьшает скорость проскальзывания фрикционных дисков 30 в нагружателе и дает зкономию электроэнергии при испытании редукторов 3 с различными передаточными отношениями, 45

В связи с тем, что сменные колеса

13 и 14 и сателлит 16 расположены внутри вращающегося соединительного механизма 4 и соединяют собой быстроходные низкомоментные валы 5 и б наг- 50 ружателя 2 и испытуемого редуктора 3, их размеры и стоимость невелики, изготовление их компенсируется экономи7 6 ей электроэнергии при испытании редукторов 3 с разным передаточным отношением.

Если передаточное отношение испытуемого редуктора 3 равно передаточног:у отношению нагружателя 2, то передаточное отношение сменных шестерен соединительного механизма 4 выполняется близким к 1, но не равным ей.

Формула изобретения

1. Стенд для испытания редукторов с коаксиальными валами по схеме замкнутого контура, содержащий основание, многопоточный фрикционный нагружатель с коаксиальными выходными валами, один из которых центральный, связанный с одним концом последнего приводной двигатель и соединительный механизм, включающий предназначенный для связи полых валов нагружателя и испытуемого редуктора корпус и размещенные в нем с возможностью поворота и кинематически связанные соосные валы, первый из которых соединен с центральным валом нагружателя, второй предназначен для соединения со сплошным валом испытуемого редуктора, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости, он снабжен прикрепленным к корпусу центральным колесом с внутренними зубьями, а кинематическая связь соосных валов соединительного механизма представляет собой закрепленные на них центральные колеса с внешними зубьями и связывающие последние с центральным колесом с внутренними зубьями, по меньшей мере, два двухвенцовых сателлита и их водило, установленное с возможностью поворота на тех же соосных валах.

2. Стенд по по.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что он снабжен по крайней мере одной связывающей полый вал нагружателя с корпусом тихоходной соосной планетарной передачей, центральные звенья которой выполнены полыми, а центральное звено с внутренними зубьями связано с основанием.

1295257

29 2д N

38

Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Заказ 610/48

Произв. -полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4