Способ испытаний на усталость гибкого зубчатого колеса волновой передачи и установка для его осуществления

 

Изобретение относится к испытаниям деталей машин, а именно к испытаниям на усталость гибкого зубчатого колеса волновой передачи, и позволяет повысить точность за счет воспроизведения реального пространственного изгиба гибкого зубчатого колеса. Образцы-аналоги 3 в виде зубчатого сегмента синхронно нагружают циклическим изгибом в плоскостях, перпендикулярной и параллельной образующим зубьев, изгиб локализуют в средней впадине между зубьями. Частота нагружения равна частоте вращения генератора волн в волновой передаче. Изгиб осуществляют с помощью рычагов 4 и 5, на которых установлены с возможностью перемещения вдоль их оси и фиксации поперечины 15 и 16. На поперечинах установлены с возможностью перемещения вдоль их оси и фиксации грузы 17 и 18. Образец зажат в захвате 2, который связан с вибровозбудителем. На зубчатой части образца-аналога установлены зубчатые сегментные накладки, на гладкой поверхности установлены гладкие сегментные накладки таким образом, что свободной остается только средняя впадина между зубьями. Образец-аналог выполняют из гибкого зубчатого колеса путем разрезки его вдоль образующих с образованием в его зубчатой части четкого числа зубьев. По результатам испытаний образца-аналога определяют предел выносливости гибкого колеса. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

2 47 А! (19) (11) (5y)5 G 0l N 3/32, 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4399045/25-28 (22) 29,02 ° 88 (46) 07 ° 05.90. Бюл. )"- 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт редукторостроения и Институт проблем прочности АН УССР (72) Г.В.Пыбанев, В.Н.Торгов, Л.С.Гойко и Т.M,Êîðèíà (53) 620.178 . 31 1 (088.8) (56) Ступаков А.А. и др. Волновой зубчатый редуктор для ме:;анизма поворота башенных кранов и совершенствование технологии изготовления его гибкого колеса: В кн. 1Геханизмы привода, динамика и надежность строительных машин и оборудования. Сб тр.

NHCH, — I ., 1986, с. 54-55, рис. 3. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ НА УСТАЛОСТЬ

ГИБКОГО ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА ВОЛНОВОЙ ПЕРЕПАЧИ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУГ1ЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к испытаниям деталей машин, а именно к испытаниям на усталость гибкого зубчатого колеса волновой передачи, и позволяет повысить точность за счет воспроизведения реального пространственного изгиба гибкого зубчатого колеса. Образ2 цы — аналоги 3 в виде зубчатого сегмента синхронно нагружают циклическим изгибом в плоскостях, перпендикулярной и параллельной образующим зубьев, изгиб локилизуют в средней впадине между зубьями. Частота нагружения равна частоте вращения генератора волн в волновой передаче. Изгиб осуществляют с помощью рычагов 4 и 5, на которых установлены с возможностью перемещения вдоль их оси и фиксации поперечины 15 и 16. На поперечинах установлены с возможностью перемещения вдоль их оси и фиксации грузы 17 и

18, Образец зажат в захвате 2, который связан с вибровозбудителем. На зубчатой части образца-аналога уста-. новлены зубчатые сегментные накладки, на гладкой поверхности установлены гладкие сегментные накладки таким образом, что свободной остается только средняя впадина между зубьями.. Образец-аналог выполняют из гибкого зубчатого колеса путем разрезки его вдоль образующих с образованием в его зубчатой части четного числа зубьев, По результатам испытаний образца-аналога определяют предел выносливости гибкого колеса. 2 с.п. ф-лы, 3 ил, 1 562747

Изобретение относится к испытаниям и измерениям механических характеристик деталей машин и может быть использовано в общем и специальном машиностроении при испытаниях на уста5 лость тонкостенных полых оболочек, преимущественно в редукторостроении при испытаниях .гибких зубчатых колес волновых редукторов, мотор-редукторов 1п и спецпередач для промышленных роботов,.

Цель изобретения — повышение точности за счет воспроизведения реального пространственного изгиба гибкого 15 зубчатого колеса.

На фиг. 1 приведена схема нагружения образца-аналога;.на фиг. 2 — схема крепления и перемещения образцааналога, разрез по оси образца; на фиг. 3 — вид А на фиг, 2 °

Установка для испытаний на усталость гибкого зубчатого колеса волновой передачи состоит из основания 1, установленного на нем вибровозбудите- 25 ля с захватом 2 для тонкостенной (пластинчатой) части образца-аналога 3, изготовленного иэ обода, окончательно обработанного гибкого колеса с зубчатым венцом путем разрезки обода колеса вдоль образующей на отдельные сегментные образцы с обеспе чением на каждом образце четного числа зубьев при длине тонкостенной части сегмента 1 не менее расстояния от основания зубчатого венца до места

35 крепления гибкого колеса к валу. На зубчатом венце образца-аналога 3 установлены два захвата в виде рычагов

4 и 5 со скобами 6 и 7, парой жестких 4 зубчатых сегментных накладок 8 и 9 и гладких сегментных накладок 1 0 и 11 .

Зубчатые сегментные накладки 8 и 9 выполнены из жесткого колеса волновой передачи, составляющего кинематическую пару с гибким колесом, путем разрезки жесткого колеса вдоль образующей с образованием на каждой жесткой накладке нечетного числа зубьев не менее Z = (n — 2) /2 где п — четное

50 число зубьев на образце-.аналоге 3, Зубчатые сегментные накладки 8 и 9 контактируют с зубчатой поверхностью, а гладкие сегментные накладки 10 и 11 контактируют с гладкой поверхностью образца-аналога 3 так> что между ними

55 расположена только одна средняя впадина 12 между зубьями образца-аналога, Сегментные накладки установлены попарно — зубчатая и гладкая в соответствующих зевах скоб 6 и 7 и поджаты винтами 13 и 14, На рычагах 4 и 5 с возможностью перемещения вдоль оси рычагов и фиксации положения установлены. поперечины 1 5 и 16, оси которых параллельны оси Х вЂ” Х захвата 2. На поперечинах 15 и 16 с возможностью перемещения вдоль оси поперечин и фиксации положения установлены грузы

17 и 18.

Способ осуществляют следующим образом.

Гибкое колесо в .виде полого стакана с диаметром 80 мм от волнового мотор-редуктора типоразмера 2ИВз-80 разрезают на 10 частей и образуют 10 образцов-аналогов 3 длиной 76 мм, шириной 22 мм с зубчатым венцом, содержащим 18 зубьев и 17 впадин. Зубчатые сегментные накладки 8 и 9 шириной

11 мм .изготавливают разрезкой из жесткого зубчатого колеса с внутренним диаметром 83,4 мм и с числом зубьев более 8. Длина рычага 1 = 90 мм,масса рычага с грузом m = 128 г. Используют вибровозбудитель ВЭДС-200. Образец-аналог 3 зажимают в захватах. Вибровозбудителем вызывают вертикальныс колебания захвата 2, нагружают обра-. зец циклическим изгибом в плоскости, параллельной образующим зубьев (направление колебаний Y — Y) . Это вызы-. вает колебания рычагов 4 и 5 с грузами 17 и 18 в плоскости, перпендикулярной. образующим зубьев (направление

К вЂ” K), которые нагружают образецаналог изгибом в данной плоскости, причем изгиб локализуется в центральной впадине 12 между зубьями образцааналога и изменяется синхронно .с изгибом в плоскости, параллельной образующим зубьев, Циклическое нагружение осуществляют в резонансном режиме с частотой, равной частоте вращения генератора волн в волновой передаче.

Захват 2 локализует изгиб в галтельном переходе от зубчатого венда образца-аналога к его пластинчатой части. Циклическое нагружение осуществляют до падения собственной частоты кблебаний системы (резонансной частоты ) на 5Х, При этом фиксируют число циклов нагружения по счетчику, снимают образец-аналог, визуально фиксируют и замеряют продольную трещину во впадине 12. По результатам испытаний образцов-аналогов из одно5 15627 го гибкого колеса строят кривую уста-. лости и определяют предел выносливос ти гибкого колеса.

Фо рмула иэ о б рет ения, 1, Способ испытаний на усталость гибкого зубчатого колеса волновой передачи,„ заключающийся в том, что образцы-аналоги в виде зубчатого cer1О мента нагружают циклическим изгибом в плоскости, перпендикулярной образующим зубьев, и определяют предел выносливости гибкого зубчатого колеса, о T л и ч а ю щ и Й с я . Тем что с

/ целью повьппения точности, образцыаналоги изготавливают из одного гибкого колеса путем его разрезки .вдоль образующей, используют образцы-аналоги с четным числом зубьев, изгиб ло- 20 кализуют в средней впадине между syбьями и синхронно с ним подвергают образцы-аналоги дополнительному изгибу в плоскости, параллельной образующим зубьев, с частотой, равной часто- 25 те вращения генератора волн в волновой передаче, а предел выносливости определяют с учетом усталостных характеристик всех образцов-аналогов.

2, Установка для испытаний íà усталость гибкого зубчатого колеса

47 6 волновой передачи, содержащая основа ние и установленные на нем вибровозбудитель и два захвата для соответствующих концов зубчатого венца образцов-аналогов, один из которых связан с вибровозбудителем, о т л и ч а ющ а я с я тем, что.она снабжена третьим захватом для пластинчатых частей образцов-аналогов, связанными с соответствующими захватами парами жестких зубчатых и гладких сегментных накладок, предназначенных для связи соответственно с зубчатой и гладкой поверхностью соответствующих концов зубчатого венца образцов-аналогов, двумя рычагами, двумя параллельньмн оси третьего захвата поперечинами и двумя грузами, один из концов каждого из рычагов закреплен на соответствующем захвате, на другом конце каж-" дого рычага установлена с возможностью перемещения и фиксации. положения соответствующая поперечина, на которой с воэможностью;перемещения вдоль нее и фиксации положения установлен соответствующий груз, а сегментные накладки каждой пары установлены симметрично.относительно оси третьего захвата,.с которым связан вцбфовозбудит ель, f

15627 47

Составитель Г. Савин

Техред Л.Олийнык

Корректор О.Пипле

Редактор И,Горная

Заказ 1057 Тираж 503 . Подписное а по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

ВНИИПИ Государственного комитета по изо ретениям .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5 мбинат Патент, г. Ужгород, у

ll 11 л. Гагарина, 101

Производственно-иэдательскии ком