Стенд для испытания редукторов с коаксиальными валами

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к испытательной технике, « может быть использовано в стенда.х замкнутого контура для испытания двух-, трех-и многопоточных планетарных редукторов с коаксиальными валами высокой мощности , предназначенных для машин различных отраслей народного хозяйства, например в высокопроизводительных веретенных и ролико-тарельчатых мельницах , в ветро-и гидроприливных аккумулирующих электростанциях, и является усовершенствованием известного стенда, описанного в а. с. СССР № 1295257. Целью дополнительного изобретения является испытание планетарных редукторов путем обеспечения на валах, присоединяемых к испытуемому редуктору, требуемых соотношений угловых скоростей и направлений вращений. Для этого в соединительном .механизме 4, предназначенном для связи многопоточного фрикционного нагружателя 2 с испытуемой планетарной передачей 3, используются устанавливаемые на соосных валах 11, 12 центральные колеса 13, 14 с внешними зубьями , двухвенцовые сателлиты 16 и зубчатые колеса 17, причем все указанные колеса являются съемными. 3 ил. 1C (Л 50 / 29 / 28. J/ 23 ОО 00 | о со 26 27 к Фаг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1328703 А 2 (5!)4 G О! МЗ 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ личных отраслей народного хозяйства, например в высокопроизводительных веретенных и ролико-тарельчатых мельницах, в ветро-и гидроприливных аккумулирующих электростанциях, и является усовершенствованием известного стенда, описанного в а. с. СССР № 1295257. Целью дополнительного изобретения является испытание планетарных редукторов путем обеспечения на валах, присоединяемых к испытуемому редуктору, требуемых соотношений угловых скоростей и направлений вращений.

Для этого в соединительном механизме 4, предназначенном для связи многопоточного фрикционного нагружателя 2 с испытуемой планетарной передачей 3, используются устанавливаемые на соосных валах 11, 12 центральные колеса 13, 14 с внешними зубьями, двухвенцовые сателлиты 16 и зубчатые колеса 17, причем все указанные колеса являются съемными. 3 ил. (61) 1295257 (21) 3957947/25-28 (22) 01.10.85 (46) О?.08.87. Бюл. № 29 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт цементного машиностроения (72) А. А. Поляков и Л. M. Ивачев (53) 621.833 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1136056, кл. G 01 М 13/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 1295257, кл. G 01 М 13/02, 1986. (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РЕДУКТОРОВ С КОАКСИАЛЬНЫМИ ВАЛАМИ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано в стендах замкнутого контура для испытания двух-, трех-и многопоточных планетарных редукторов с коаксиальными валами высокой мощности, предназначенных для машин разОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1328703

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано в стендах замкнутого контура для испытания двух-, трех- и многопоточных планетарных редукторов с коаксиальными валами высокой мощности, предназначенных для машин различных отраслей народного хозяйства, например высокопроизводительных барабанных и роликотарельчатых мельницах, в ветро- и гидроприливных аккумулирующих электростанциях, и является усовершенствованием известного стенда по авт. св. № 1295257.

Целью изобретения является испытание планетарных редукторов путем обеспечения на валах, присоединенных к испытуемому редуктору, требуемых соотношений угловых скоростей и направлений вращения.

На фиг. 1 и 2 изображены кинематические схемы стендов замкнутого контура для испытания соответственно одно- и двухступенчатых планетарных редукторов; на фиг. 3 — — многопоточный фрикционный "агружатель с системой регулирования крутящего момента, являющийся одноступенчатым нагружателем или первой ступенью двухступенчатого нагружателя.

Стенд (фиг. 1) содержит приводной двигатель 1, многопоточный фрикционный нагружатель 2, испытуемый одноступенчатый планетарный редуктор 3 и соединительный реверсивный механизм 4.

Вал приводного двигателя 1 соединен с центральным, например, быстроходным валом 5 нагружателя 2. Соединительный реверсивный механизм 4 одновременно соединен с центральным и сплошным быстроходными 5 и 6 и полыми тихоходными 7 и 8 валами нагружателя 2 и испытуемого редуктора 3.

Соединительный реверсивный механизм 4 содержит пустотелый вращающийся корпус 9 с прикрепленным к нему центральным колесом 10 с внутренними зубьями, соосные быстроходные валы 11 и 12 с центральными колесами 13 и 14 с внешними зубьями и водило 15 с установленными на нем на подшипниках двухвенцовыми сателлитами 16 и по меньшей мере двумя зубчатыми колесами 1i . Венцы 18 сателлитов 16 зацепляются с центральным колесом !4 через зубчатые колеса 17, а венцы 19 -- непосредстен но с централ ьн ы м и колесам и 13 и 10.

Испытуемый одноступенчатый планетарный редуктор 3 содержит водило 20 с расположенными на нем по окружности сателлитами 21, центральное колесо 22 с внешними зубьями и центральное колесо 23 с внутренними зубьями. Сателлиты 21 одновременно зацепляются с центральными колесами ?2 и 23. Быстроходный вал 6 испытуемого редуктора 3 жестко соединен с центральным колесом 22, а тихоходный полый вал 8 — — с водилом 20.

ЗО

Многопоточный нагружатель 2 (фиг. 3) содержит корпус 24 с крышкой 25, в котором на подшипниках установлены многовенцовые центральные шестерни 26 и колесо 27 с внутренними зубьями и зацепляющиеся с ними шестеренчатые блоки 28. Колесо 27 соединено с полым тихоходным валом 7, а шестерня 26 — с выходным быстроходным валом 5. Каждый шестеренчатый блок 28 состоит из набора чередующихся зубчатых ведущих 29 и ведомых 30 шестерен и расположенных между их торцами фрикционных дисков 31. Ведущие зубчатые шестерни 29 зацепляются с зубчатыми венцами шестерен 26, а ведомые шестерни 30 — с зубчатыми венцами колеса 27. Шестерни 29 и 30 установлены на подшипниках на осях 32, закрепленных в корпусе 24. Между стенками корпуса 24 и наружными торцами шестеренчатых блоков 28 установлены упорные подшипники 33 и 34, причем подшипник 33 упирается в стенку корпуса 24, а подшипник 34 подвижен в осевом направлении и поджимается поршнями 35 гидроцилиндров

36, расположенных по окружности вокруг оси

32 и закрепленных на торцах корпуса 24.

Поршни 35 в гидроцилиндрах 36 поджимаются упругими элементами, например пружинами 37, с помощьк> регулировочных винтов 38.

Полости гидроцилиндров 36 всех шестеренчатых блоков 28 соединены трубопроводами

39 с общей гидромагистралью 40 высокого давления, сообщаюгцейся с насосной станцией 41. С гидромагистралью 40 соединены также гидроаккумулятор 42, электроконтактный манометр 43 и вентиль 44 для слива масла из системы в бак станции 41. Быстроходный вал 5 нагружателя 2 соединен с многовенцовой центральной шестерней 26, а тихоходный полый вал 7 — с многовенцовым центральным колесом 27 нагружателя 2.

Пустотелый вра щак>гцийся корпус 9 соединительного механизма 4 (фиг. 1) с одного торца соединен с тихоходным полым валом 7 нагружателя 2, а с другого — с тихоходным валом 8 испытуемого редуктора 3.

Быстроходный вал 11 соединительного механизма 4 соединен с быстроходным валом 5 нагружателя 2, а быстроходный вал 12 — с быстроходным валом 6 испытуемого редуктора 3.

Стенд (фиг. 2), предназначенный для испытания двухступенчатых планетарных редукторов, отличается тем, что между нагружателем 2 и тихоходным полым валом 7 дополнительно установлена тихоходная планетарная передача 45, а испытуемый двухступенчатый планетарный редуктор 46 имеет дополнительную тихоходную планетарную ступень 47, установленную между планетарным редуктором 3 и тихоходным полым валом 8. Центральные звенья колеса 48 с внешними зубьями и водило 49 дополнительной планетарной передачи 45 выполнены полыми для прохождения в них быстроход1328703

3 ного вала 5 нагружателя 2. Центральные звенья колеса 50 с внешними зубьями и водило 51 дополнительной тихоходной планетарной ступени 47 испытуемого двухступенчатого редуктора 46 также выполнены полыми для прохождения в них быстроходного вала 6 испытуемого редуктора 3.

Дополнительная планетарная зубчатая передача 45 может быть выполнена в одном корпусе с многопоточным нагружателем 2 и вместе с ним представляет нагружающий блок 52 либо в отдельном своем корпусе с соединением с сопрягаемыми узлами через муфты (не показаны) .

Стенд работает следующим образом.

Вращение от приводного двигателя 1 передается валу 5 нагружателя 2, далее вращение делится на потоки, один из которых передается через многовенцовую центральную шестерню 26 ведущим шестерням 29 блоков 28, а другой поток через другой конец вала 5 передается соосному валу il соединительного реверсивного механизма 4, центральному колесу 13, двухвенцовым сателлитам 16, которые, обкатываясь по внутренним зубьям центрального колеса 10, передают вращение зубчатым колесам 17 и центральному колесу 14, далее через соосный вал

12 быстроходному валу 6 испытуемого редуктора 3, центральному колесу 22, сателлитам 21, центральному колесу 23, через тихоходный полый вал 8 вращающемуся корпусу 9 соединительного механизма 4, тихоходному полому валу 7 нагружателя 2, многовенцовому центральному колесу 27 и, наконец, ведомым шестерням 30 блоков 28.

При этом направление вращения ведущих

29 и ведомых 30 шестерен в блоках 28 совпадает, но благодаря выбору числа зубьев шестерен соединительного механизма 4 для каждого испытуемого редуктора 3 с таким расчетом, что суммарное передаточное отношение замкнутого контура стенда не равно 1 (близко к 1), обеспечивается вращение ведущих 29 и ведомых 30 шестерен с несколько отличными угловыми скоростями. В результате этого шестерни 29 и 30 в блоках 28 медленно проскальзывают между собой по фрикционным дискам 31, но так как шестеренчатые блоки 28 сжаты в осевом направлении пружинами 37 и гидроподпором от насосной станции 41, то проскальзывание происходит с преодолением крутящего момента трения во всех шестеренчатых блоках 28 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 и многопоточном нагружателе 2 обеспечивается циркуляция нагрузочной мощности во всем замкнутом контуре стенда и в испытуемом планетарном редукторе 3, тем самым осуществляется исп ыта тел ьн ы и эффект.

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 нагруження пружины 37 поджима шестеренчатых блоков

28 настраиваются на определенное усилие в пределах от минимального до максимального рабочего, при этом гидравлическая система поджима не включается. При регулируемом режиме нагружения моментом пружины 37 настраиваются на минимальное предварительное усилие (например, на 2—

20Я от максимального рабочего), которое необходимо для стабилизации положения шестеренчатых блоков 28, а прирагцение осевого усилия до максимального рабочего осуществляется за счет повышения давления в полости гидроцилиндров 36 с помощью насосной станции 41. Благодаря тому, что все полости гидроцилиндров 36 соединены трубопроводами 39 с одной общей гидромагистралью 40, давление и усилие в каждом гидроцилиндре одинаковы, соответственно, этому равны осевые усилия и крутящие моменты трения, действующие в каждом из шестеренчатых блоков 28, а также в каждой шестерне 29 и 30.

Работа стенда, показанного на фиг. 2, осуществляется аналогично, но в этом случае в кинематическую схему замкнутого контура, где циркулирует нагрузочная испытательная мощность, дополнительно включаются тихоходная планетарная передача 45 двухступенчатого нагружающего блока 52 и тихоходная планетарная ступень 47 испытуемого двухступенчатого планетарного редуктора 46.

Мощность, затрачиваемая приводным двигателем 1 стенда, расходуется на трение в подшипниках и зубчатых зацеплениях всех узлов в замкнутом контуре, а также на трение во фрикционных дисках 31 нагружателя 2. Так как путем подбора чисел зубьев шестерен соединительного реверсивного механизма 4 обеспечивается общее передаточное отношение замкнутого контура, близкое к 1, то потери на трение во фрикционных дисках 31 небольшие, близкие к О, что, соответственно, уменьшает потребление двигателем стенда энергии. Чем передаточное отношение замкнутого контура ближе к

1, тем меньше относительная величина проскальзывания и износ фрикционных дисков в нагружателе и тем меньше потери энергии, затрачиваемые на вращение стенда.

На стенде могут испытываться различные планетарные редукторы с коаксиальными валами, сугцественно отличающиеся по передаваемым мощностям и передаточным отношениям.

Постоянной частью общего передаточного отношения замкнутого контура стенда являются передаточные отношения

1328703

Уаг. 2 нагружающего устройства (нагружателя 2 на фиг. 1 и нагружающего блока 52 на фиг. 2) и испытуемого планетарного редуктора (одноступенчатого на фиг. 1 и двухступенчатого на фиг. 2), а переменной частью передаточное отношение сменных зубчатых колес 13, 14 и 17 и сателлитов 16 соединительного механизма 4, которое подбирается с таким расчетом, чтобы общее передаточное отношение замкнутого контура стенда было как можно ближе к 1, это уменьшает скорость проскальзывания дисков в нагружателе и дает экономию энергии при испытании редукторов с различными передаточными отношениями.

В связи с тем, что сменные колеса 13, 14 и 17 и сателлиты 16 расположены внутри вращающегося соединительного реверсивного механизма 4 и соединяют собой быстроxoäíûå низкомоментные валы нагружателя 2 и испытуемого редуктора 3, их размеры и стоимость невелики, изготовление их компенсируется экономиеи энергии при испытании редукторов с разным передаточным отношением.

Если передаточное отношение испытуемого планетарного редуктора 3 равно передаточному отношению нагружателя 2, то передаточное отношение сменных колес 13, 14 и 17 и сателлитов 16 соединительного механизма 4 выполняется близким, но не равным 1.

10 Фор иула изобретения

Стенд для испытания редукторов с коаксиальными валами по схеме замкнутого контура по авт. св. № 1295257, отличающийся тем, что, с целью испытания планетарных редукторов, он снабжен по меньшей мере двумя установленными на водиле дополнительными зубчатыми колесами, каждое из которых размещено между одним из венцов сателлита и центральным колесом с внешними зубьями, закрепленным на втором соосном валу.

1328703

Составитель М. Левинский

Редактор О. Юрковецкая Техред И. Верее Корректор Г. Решетник

Заказ 3477/45 Тираж 776 l1одпис нос

ВКИИПИ Государственного комитета ССС1з по делан изобретс ий и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскаи наб, д. 4 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, i.л. Проектная, 4