Устройство для испытания зубчатых колес на изгибную прочность и выносливость их зубьев

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к испытательной технике. Целью изобретения является повышение производительности при испытании зубчатых колес с числом зубьев, кратным трем, путем одновременного создания идентичной нагрузки на трех парах рабочих поверхностей зубьев. При работе усилие нагружателя 2 через основной ролик 3 передаестя на зубья 4, 5 испытуемого колеса 6. а затем на зубья 10, 11 и 12, 13, дополнительные ролики 14 и 15, на грани 8 и 9 призмы 7 и корпус 1. Так как ролики 3,14,15 идентичны и расположены через 120° по окружности, а грани 8 и 9 призмы 7 выполнены под углом 30° к оси нагружателя 2, то усилия от роликов 3. 14, 15 одинаковы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (1» (s»s G 01 M 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К НВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 630545 (21) 4694099/28 (22) 22,05.89 (46) 15.06.91. Бюл. М 22 (71) Киевский политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) М.С.Тривайло (53) 621.833(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 630545, кл, G 01 M 13/02, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС НА ИЗГИБНУЮ ПРОЧНОсть и выносливость их зуБьев (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, может быть использовано при испытаниях на изгибную прочность и выносливость цилиндрических зубчатых зубьев колес, число которых кратно трем, и является усовершенствованием изобретения по а.вт. св. | Ь 630545.

Цель изобретения — повышение производительности при испытании зубчатых колес с числом зубьев, кратным трем, путем одновременного создания идентичной нагрузки на трех парах рабочих поверхностей зубьев.

На чертеже показана схема устройства с установленным испытуемым колесом.

Устройство содержит корпус 1, размещенный в нем нагружатель 2 и основной ролик 3, предназначенный для установки во впадине между зубьями 4, 5 испытуемого цилиндрического зубчатого колеса 6, число

Целью изобретения является повышение производительности при испытании зубчатых колес с числом зубьев, кратным трем, путем одновременного создания идентичной нагрузки на трех парах рабочих поверхностей зубьев. При работе усилие нагружателя 2 через основной ролик 3 передаестя на зубья 4, 5 испытуемого колеса 6, а затем на зубья 10, 11 и 12, 13, дополнительные ролики 14 и 15, на грани 8 и 9 призмы 7 и корпус1. Так как ролики 3, 14, 15 идентичны и расположены через 12U по окружности, а грани 8 и 9 призмы 7 выполнены под углем

30 к оси нагружателя 2, то усилия от роликов 3, 14, 15 одинаковы. 1 ил. зубьев которого кратно трем. В корпусе 1 также размещена призма 7, обращенные друг к другу грани 8, 9 которой выполнены под углом 30 к оси нагружателя 2 и зеркально последней. Предназначенные для установки в двух других впадинах между зубьями 10, 11 и t2, 13 колеса 6 соответственно дополнительные ролики 14 и 15 расположены с возможностью перемещения на гранях 8 и 9 призмы 7 и в одной плоскости с роликом 3. Расстояния между роликами 3, 14. 15 равны. т.е. углы по окружности между ними 120 . На призме 7 установлена подставка 16, имеющая поверхность, вогнутую по форме испытуемого колеса 6.

Устройство работает следующим образом.

Для проведения испытаний зубчатое колесо 6 с числом зубьев, кратным трем, устанавливают на призме 7, укладывают между зубьями 4, 5 ролик 3, который прижимается

1653372 к колесу 6 нагружателем 2. Собранное устройство устанавливается на испытательной машине (не показана). Усилие испытательной машины с определенной частотой в виде нагрузки P посредством ролика 3 5 передается через пары зубьев 10, 11 и 12, 13 на ролики 14, 15 и далее через призму 7 на корпус 1 устройства. Поскольку ролики 3. 14, t5 имеют одинаковую конструкцию и размеры и расположены через 120 по окружно- 10

Сти, а угол между наклонными гранями 8, 9

Призмы 60О, то величина сил, действующих на разные пары роликов 3, 14 и 15, одинакоВа, т.е. Р2 = Рз = Р1, так как их векторы образуют равносторонний треугольник сил, в следовательно, все три пары зубьев 4, 5;

10, 11 и 12, 13, контактирующих с разными роликами 3, 14, 15, работают в строго одинаковых условиях нагружения.

При действии на зубья 4, 5, 10, 11, 12, 13 20 циклической нагрузки от пульсатора в их опасных сечениях образуются усталостные трещины, приводящие в итоге к поломке какого-либо из зубьев, например пары зубьев 4, 5, по числу циклов которого до разру- 25 шения судят о минимальном пределе выносливости зубьев.

Для получения закона распределения отказов после поломки зуба 4 или 5 доламывают зубья 10. 11 и 12, 13 s оставшихся двух 30 работающих парах. Для этого колесо 6 устанавливают на подставку 16 и одну из пар не сломанных зубьев, например -пару зубьев

10; 11, вводят в контакт с роликом 3. Продолжают испытание при той же нагрузке до 35 поломки какого-либо из зубьев этой пары, после чего аналогичным образом доламывают зубья 12, 13 оставшейся пары.

Таким образом получают данные, позволяющие установить закон распределе- 40 ния отказов (поломок} зубьев.

Для накопления статистических данных продолжают испытания аналогичным способомостальных зубьев колеса 6 до тех пор, пока не поломается 50ф» его зубьев. 45

Аналогично проводят испытания на иэгибную прочность, но вместо пульсирующей нагрузки к ролику 3 прикладывают постепенно увеличивающуюся нагрузку Р1, по величине которой в момент разрушения (полом".и) судят о статической (или динамической, если нагрузка ударная) прочности зубьев, Применяя в испытаниях при одинаковых размерах ролики различной формы (например, ролик 3 выполняют полым, ролик 8— коническим, ролик 9 — бочкообразным), можно сразу в одном испытании установить, какая иэ форм приводит к наиболее быстрой поломке зубьев, т.е. является наименее благоприятной, что также повышает производительность испытаний как на изгибную прочность, так и на выносливость.

Учитывая, что испытания зубьев на выносливость являются длительными и дорогими, изобретение позволяет сократить время испытаний и снизить их стоимость эа счет увеличения производительности в 3 раза.

Формула изобретения

Устройство для испытания зубчатых колес на иэгибную прочность и выносливость их зубьев по авт.св. М 630545, о тл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности при испытании зубчатых колес с числом зубьев, кратным трем, оно снабжено размещенной в корпусе приз- . мой, обращенные друг к другу грани которой выполнены под углом 30 к оси нагружателя и зеркально относительно последней, и двумя дополнительными роликами, каждый иэ которых установлен с воэможностью перемещения на одной из граней призмы и предназначен для размещения во впадине испытуемого колеса в одной плоскости с основны:; роликом, а расстояния между центрами роликов равны.

1656372

Составитель Ю.Красненко

Редактор Н.Федорова Техред M.Moðråíòàë Корректор А.Осауленко

Заказ 2308 Тираж 357 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101