Устройство для оценки работоспособности материалов зубчатых передач

 

Использование: испытательная техника . Сущность изобретения: на валах закреплены зубчатые колеса равного диаметра со сменными зубьями. Суммарные твердости поверхностей каждой пары контактирующих зубьев равны между собой, а твердость поверхности каждого зуба каждого колеса отлична от твердости соседнего зуба. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИЧ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4850722/28 (22) 05.07.90 (46) 30.08.92. Бюл. № 32 (75) А.В. Титенок (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1420461, кл. G 01 N 3/56, 1987.

Авторское свидетельство СССР № 1234756, кл. G 01 N 3/56, 1985.

Изобретение относится к испытаниям материалов.

Известен узел трения, состоящий из двух роликов со сквозными пазами в направлении оси, которые в поперечном сечении образуют зубья, что не соответствует реальным условиям работы зубчатой передачи.

Известно такое устройство, содержащее узел нагружения, корпус. установленные в нем валы с зубчатыми колесами различного диаметра, зубья которых имеют постоянные по высоте и переменные подлине механические свойства, причем упомянутые зубчатые колеса в процессе приработки осуществляют осевое перемещение друг относительно друга.

Недостатки такого устройства заключается в том, что осевое смещение не позволяет судить о степени износа конкретных взаимодействующих поверхностей, а для исследований необходимо изготовить значительное количество зубчатых колес.

Цель изобретения — повышение достоверности результатов испытаний, сокраще Ж,, 1758463 А1 (says G 01 М 13/00, 13/02, G 01 N 3/56 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ МАТЕРИАЛОВ ЗУБЧАТЫХ

ПЕРЕДАЧ (57) Использование: испытательная техника. Сущность изобретения: на валах закреплены зубчатые колеса равного диаметра со сменными зубьями. Суммарные твердости поверхностей каждой пары контактирую.щих зубьев равны между собой, а твердость поверхности каждого зуба каждого колеса отлична от твердости соседнего зуба, 1 ил. ние трудоемкости, себестоимости и длительности испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для оценки работоспособности материалов зубчатых передач, содержащем узел нагружения и размещенные в корпусе на вращающихся валах зубчатые колеса, зубчатые колеса выполнены одинакового диаметра со сменными зубьями, закрепленными на них таким образом, что суммарные твердости поверхностей каждой пары контактирующих зубьев равны между собой, а твердость поверхности каждого зуба каждого колеса отлична от твердости поверхности соседнего зуба.

Применение сменных зубьев снижает расход металла на изготовление исследуемых образцов с разными механическими свойствами; одинаковые размеры колес повышают достоверность результатов испытаний поверхностей, взаимодействующих попарно только друг с другом; равенством суммарных твердостей поверхностей каждой пары контактирующих зубьев достигаются их равномерные суммарные износы, 1758463 чем обеспечивается работоспособность устройства на период испытаний.

На чертеже представлена схема устройства для оценки работоспособности материалов зубчатых передач.

Устройство для оценки работоспособности материалов зубчатых передач содержит узел нагружения и корпус (не показаны), зубчатые колеса 1 и 2 одинаковых размеров. закрепленные на валах 3 и 4, установленных в корпусе с возможностью вращения. Зубья 5 и 6 колес 1 и 2 выполнены сменными, твердость поверхности каждого зуба каждого колеса отлична от твердости поверхности соседнего зуба, а закреплены упомянутые зубья 5 и 6 на колесах 1 и 2 таким образом, что суммарные твердости поверхностей каждой пары контактирующих зубьев равны между собой. что поясняется следующим образом: при перемещении против хода часовой стрелки от зуба 1 в направлении К, зубья колеса 1 имеют убывающую величину твердостей их поверхностей, что условно отражается на круговой диаграмме 7. Более длинные отрезки дуг диаграмм 7 характеризуют большую твердость поверхностей находящихся под ними зубьев, и наоборот — короткие отрезки дуг диаграмм 7 характеризуют меньшую твердость зубьев. Таким образом, на участке 1 — К имеем:

НВ1 > НВ2 > ... HBê -1 > HBê где H B 1 = Н В гпах," Н В к = Н В пп! и

На участке k -и зубья, в зависимости

I от твердости их поверхностей, размещены следуюшим образом:

НВк+1 > Вк +2 > ... > НВп -1 > НВп, ГдЕ НВГ+1 == НВ, х, HBn = НВ я, Нэ участке 1 - р колеса 2 зубья раэII мещены в следующем порядке:

HB1 < HB! < ... < H8pn-1< HB " где НВ1 =- I- .Bmin HBp" = НВвах.

Нэ участке р — m

НВр +1 < НВпп+ <." < HBn "-1 < HBfn"

ГдЕ НВф+1 = HBmin HBâ"=- HBâçõ .

При взаимодействии размещенных в таком порядке зубьев 5, 6 колес 1 и 2 суммарные твердости контактирующих поверхностей равны:

НВ1 + H91 = НВ2 ь НВ2 = ... = НВп" +

+НВп"= HBmIn+ - Впрах.

Исследование работоспособности материалов зубчатых передач осуществляется следующим образом, Колеса 1 и 2 с закрепленными на них в соответствии с круговой диаграммой 7 зубьями 5 и 6 устанавливают на валах 3 и,4 в корпусе, От узла нагружения осуществляется динамическое нагружение контактирующих поверхностей зубьев 5 и 6; колеса 1 и 2

5 вращаются с угловой скоростью в Смазку зубьев 5 и 6 осуществляют в зависимости от цели исследований; твердую, жидкую, с включениями для возбуждения избирательного переноса и т.п. По мере работы устрой10 ства любым из известных способов измеряют величину износа; изучают и анализируют характер износа контактирующих поверхностей; исследуют изменение механических свойств поверхностей зубьев, on15 ределяютдругие интересующие параметры.

Таким образом, в процессе исследования множества различных зубьев в конкретных условиях накапливается богатый опытный материал, позволяющий выявить оптималь20 ное соотношение механических свойств поверхностей зубьев для конкретных условий работы. Износ же поверхностей зубьев 5 и

6 не сказывается на результате экспериментов до момента потери работоспособности

25 узла в целом, так как равенство суммарных твердостей взаимодействующих поверхностей каждой пары зубьев обеспечивает получение равных суммарных износов этих поверхностей. Одинаковые диаметры колес

30 1 и 2 обеспечивают постоянство контакта взаимодействующих поверхностей, что позволяет достоверно судить о влиянии конкретный поверхности на сопряженную с ней в конкретных условиях работы.

35 Экономический эффект обеспечивается за счет экономии металла, сокращения числа опытов и времени исследований, а также за счет достоверности полученных результатов.

40 Ф ормула и зоб рете н ия

Устройство для оценки работоспособности материалов зубчатых передач. содержащее корпус, установленные в нем с возможностью вращения валы, закреплен45 ные на них зубчатые колеса и узел нагружения, о тл и ч а ю щ ее с я тем, что. с целью повь .шения достоверности результатов испытаний, зубчатые колеса выполнены одинакового диаметра со сменными зубьями, 50 закрепленными нэ них так, что суммарные говерхности поверхностей каждой пары контактирующих зубьев равны между собой, а твердость поверхности каждого зуба каждого колеса отлична от твердости сосед55 него зуба, 1758463

Составитель А.Титенюк

Редактор Л.Веселовская Техред M.Моргентал Корректор Л.Лукач

Заказ 2992 Тираж 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