Способ определения долговечности передач зацеплением
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при определении долговечности высших и низших кинематических пар, в том числе передач зацеплением Цель повьииение достоверности и точности способа определения долговечности передач зацеплением путем исключения влияния нулевой податливости зубьев, валов и других нагруженных элементов на искажение оценки долговечности. Целью изобретения также является повышение производительности и снижение трудоемкости При номинальном нагружении модулируют колебания с амплитудой менее 20% номинальной нагрузки и долговечность рассчитывают по величинам производства энтропии при номинальном нагружении без модулирования и с модулированием колебаний Нагружение передачи проводят при резонансной частоте колебаний, соответствукицей максимуму производства эИтропии, а производство энтропии оценивают по амплитудному распределению акустической эмиссии. 1 ЗоП . ф-лы. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1 ((9) (И) (51)4 С 01 М 13 02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4137347/25-28 (22) 20. 10.86 (46) 30.03,88. Бюл. N 12 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт редукторостроения (72) Л.И. Бершадский, Л.С. Заманский, И.Г. Носовский, И.А. Жигалов, В.Н. Кудряшов, EI.М. Скворцов и С.А. Авдейчев (53) 621.833(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 1084660, кл, G 01 N 3/56, 1982. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОЛГОВЕЧ
НОСТИ ПЕРЕДАЧ ЗАЦЕПЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при определении долговечности высших и низших кинематических пар, в том числе передач зацеплением. Цель—
I повышение достоверности и точности способа определения долговечности передач зацеплением путем исключения влияния нулевой податливости зубьев, валов и других нагруженных элементов на искажение оценки долговечности.
Целью изобретения также является повышение производительности и снижение трудоемкости. При номинальном нагружении модулируют колебания с амплитудой менее 20Х номинальной нагрузки и долговечность рассчитывают по величинам производства энтропии при номинальном нагружении без модулирования и с модулированием колебаний, Нагружение передачи проводят при резонансной частоте колебаний, соответствующей максимуму производства энтропии, а проиэводсFBQ энтропии оценивают по амплитудному распределению акустической эмиссии. 1 з.п . ф-лы.
1384995
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при определении долговечности высших и низших кинематических пар, в том числе передач зацеплением.
Целью изобретения является повышение достоверности и точности долговечности передач зацеплением путем исключения влияния нулевой податливости зубьев, валов и других нагруженных элементов на искажение оценки долговечности, а также повышение производительности.
При реализации способа использовался стенд с электроизолированными
15 подшипниковыми узлами, токосъемными устройствами на обоих валах и устройством автоматического регулирования температуры масла в редукторе.
Время до наступления отказа определялось при применении различных масел. Испытания проводились при номи нальной нагрузке и с модулированием колебаний. В последнем случае нагру- 25 жение производилось номинальной нагрузкой, модулированной колебаниями с амплитудой, превышающей номинальное значение на 15 и частотой
2 Гц, в режиме нагружения производил- З0 ся контроль и поддержание электрического сопротивления (R ) зоны контактирования и трибоЭДС (Е) на уровне значений этих параметров при номинальном нагружении: К „ = О,б+
+1,0 м; Е = 0,7+10, m V (наличие переменной составляющей одной полярности). Значения К„ и Е, а также характер изменения Е поддерживались неизменными при помощи системы автоматического терморегулирования стенда.
Экспериментально определялись значения производств энтропии в передаче при номинальной..S„ и с модулированием колебаний S нагрузках, а также время t . до наступления м отказа для различных масел. По этим значениям определены времена t до наступления отказа по контактному выкрашиванию червячных пар.
Модулированные колебания нагруз- 50 ки, амплитуда которых.не превышает значений, приводящих к изменению вида разрушения, например менее 20Х номинальной нагрузки, накладывались при испытаниях передачи. При этом 55 средние напряжения в кинематической паре соответствуют номинальным, что не приводит к искажению пятна контакта, а увеличение интенсивности поверхностного разрушения и соответствующего производства энтропии достигается за счет повышения степени неравновесности предлагаемого динамического процесса нагружения вплоть до создания режима его неустойчивости. Возможность создания колебательного режима при сравнительно малых .амплитудах обеспечивает неизменность вида разрушения, что является необходимым условием достоверных и точных ускоренных испытаний.
Производительность предлагаемого способа может быть повышена путем проведения предварительных экспресных испытаний с варьируемой часто1 той модулированных колебаний; при этом определяют частоту, при которой измеряемое производство энтропии достигает максимума (резонансную частоту модифицированного режима), и ускоренные испытания проводят при этой частоте, Определение энтропии полной диссипации энергии является весьма трудоемким процессом, С целью снижения трудоемкости испытаний определяют производство энтропии не полной диссипации Я, а распределение информационного сигнала, например, нормированного амплитудного распределения S акустической эмиссии Для это го производят разбиение (квантование) регистрируемого размаха амплитуд акустического сигнала на и интервалов и измеряют количество N; импульсов i-го интервала по гистограмме статистических вероятностей
N. (где N = М,), определяют npof= 1 изводство акустической энтропии S распределения.
Способ реализуется следующим образом.
Испытуемую передачу включают в силовой контур испытательной установки и проводят в течение t испытание и при номинальном режиме нагружения.
В процессе этого испытания измеряют параметры, определяющие процесс разрушения активных поверхностей. В качестве таковых может быть использована температура масла или структурночувствительные характеристики масляного слоя (электрическое сопротивление контакта, трибоЭДС и другие).
Кроме того, измеряют производство
1384995 чет долговечности й„" ведут по формуле
S„
С„= ь-" С„ м и н
Составитель М.ЛевинскийТехред Л. Олийнык. Корректор И.Муска
Редактор Н,Слободяник
Тираж 847 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 1405/39
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 энтропии S . Затем производят испытан" ние передачи, модулируя номинальную нагрузку колебаниями, амплитуда которых не превышает значений, приводящих к изменению вида разрушения (менее 203 номинальной нагрузки).
Эти испытания проводят при тех же самых значениях параметров, определяющих процесс разрушения, которые искусственно поддерживают на уровне значений, полученных при испытании в номинальном режиме нагружения °
Производят измерение производства энтропии Б„. Эта стадия испытаний длится до исчерпания испытываемой передачей ресурса t„, долговечности, который так же регистрируют.
Затем, используя принцип энтропийной эквивалентности режимов испытаний рассчитывают долговечность передачи при номинальном режиме нагружения t" .
В частном случае, если величины
S„ и Б- не зависят от времени, расФормула изобретения
10 1 ° Способ определения долговечности передач зацеплением, заключающийся в том, что при номинальном и последующем нагружениях передачи поддерживают постоянной температуру, 15 определяют уровни производства энтропии, по величинам которых судят о долговечности передачи, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности и точности, 20 при других нагружениях модулируют нагрузку колебаниями с амплитудой менее 20Х от номинальной.
2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения производительности, модулируемое нагружение проводят при резонансной частоте колебаний нагрузки.
