Способ определения нагрузочной способности червячной передачи

 

Изобретение относится к испытанию материалов и смазок для червячных передач и их несущей способности. Целью изобретения является повышение достоверности результатов за счет выделения влияния скорости теплообразования на нагрузочную способность передачи. Червячную передачу испытывают в силовом контуре с увеличением по заданной программе нагрузки и при характерных режимах на гружения в изотермическом режиме определяют общее производство энтропии S и в режиме, близком к адиабатическому, определяют производство тепловой энтропии SQ, а нагрузочную способность, оптимальную по износостойкости , оценивают по нагрузке, соответствующей минимальному значению величины , представляющей производство энтропии разрушения. 1 табл. СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s G 01 N 3/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4663169/28 (22) 20.03,89 (46) 23.09.92; Бюл. ¹ 35 (71) Институт проблем материаловедения

АН УССР (72) Л.И.Бершадский, Г.Г. Карюк, Л. С,Заманский, В.В.Полотай, В.В.Семида и Б,В.Протопопов (56) Авторское свидетельство СССР

N 1272170, кл. G 01 N 3/56, 1986, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ (57) Изобретение относится к испытанию материалов и смазок для червячных передач и их несущей способности. Целью изобретеИзобретение относится к области испытаний материалов и смазок в условиях работы червячных передач и, в частности, определения их нагрузочной способности, Целью изобретения является повышение достоверности результатов за счет исключения влияния скорости теплообразования на нагрузочную способность передачи.

Способ определения нагрузочной способности червячной передачи осуществляют следующим образом. Передачу смазывают и в ходе испытаний нагружают увеличивающейся по заданной программе нагрузкой, в момент времени t< в изотермическом режиме с температурой Т дополнительно воздействуют импульсной нагрузкой д в течение требуемого времени, непрерывно регистрируют изменение во времени рассеиваемой энергииЛ A(t), в течение вре Ы„„1763945 А1 ния является повышение достоверности результатов за счет выделения влияния скорости теплообразования на нагрузочную способность передачи. Червячную передачу испытывают в силовом контуре с увеличением по заданной программе нагрузки и при характерных режимах нагружения в изотермическом режиме определяют общее производство энтропии S и в режиме, близком к адиабатическому, определяют производство тепловой энтропии ЯО, а нагрузочную способность, оптимальную по износостой. кости, оценивают по нагрузке, соответствующей минимальному значению величины

ЬЯ=S-Sa, представляющей производство энтропии разрушения, 1 табл. м ени г затухания колебаний энергии ЛА(т) определяют нагрузку Рэ, соответствующую минимуму общего производства энтропии

4", S = e. А < С1 . Затем теплоизолируют пеG. редачу и при тех значениях нагрузки Рэ, температуры Т и импульсной нагрузке д в адиабатическом режиме регистрируют соответствующее приращение ЛQ количества теплоты втечение времени т1 затухания колебаний приращения ЛQ и производство о ( и

f nQ(afar< о тепловой энтропии Sa — . После г1 этого находят нагрузку Р, которая соответствует минимуму производства энтропии

1763945 разрушения 55=S-SG, и по ней оценивают нагрузочную способность, оптимальную по износостойкости передачи, Причем количество теплоты Л Q определяют с учетом теплоемкости С системы Л Q-C ЛТ.

Пример реализации способа определения нагрузочной способности червячной передачи в корпусе редуктора 24-80-31,5 (скорость относительного скольжения

V«=2,84 м/с) с венцами червячных колес из

Бр.010©1 и Бр,А9Ж4, Червячные валы изготовлены из стали 40Х, закаленной ТВ4 до

НКСГ 50...56. Использовался стенд с открытым потоком мощности, позволяющий задавать и контролировать уровень нагрузки, КПД передачи, оснащенный устройством терморегулирования и обеспечивающий теплоизоляцию корпуса редуктора. Определение значений производств общей и тепловой энтропии и соответствующих значений производств энтропии разрушения осуществлялось при нагрузках (моментах М) 150, 180, 200 и 220 Н м и температурах (Т) 60, 70, 80, 90 и 100 С, При этом величина дополнительной импульсной нагрузки составляла д = 20 Н м.

При работе передачи с венцом колеса из Бр.010Ф1 с полужидкой смазкой Трансол-100 в изотермическом режиме минимальное значение общего производства энтропии (min S=1,25 Дж/ С с ) достигается при нагрузке M=220 Н м и температуре

T=75 С. При этом а. -а

J Л А(с)сс=281,25 Дж. с =3 с.

Минимальное значение производства энтропии разрушения min hS=min(S-Sà)=0,21

Дж/ С с достигается при нагрузке М=200

Н м и температуре Т=75 С, Соответствующие minAS значения производств общей (S). и тепловой (SQ) энтропии рассчитываются по результатам испытаний передачи соответственно в изотермическом и адиабатическом режимах; „,4.

J tA(tidt

S ьо 343,88 Дж .Р 7 .л 131 л

J tQ(tldt

330 Дж т с) 75 4 C с

Аналогично проведена серия экспериментов с синтетическим маслом, являющимся основой смазки Трансол-100, а также передачи с червячным колесом из

hA ddt . "о

35 и по ней оценивают оптимальную нагрузочную способность передачи, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов, передачу теплоизолиру40 ют в адиабатическом режиме при тех же значениях нагрузки, температуры Т и импульсной нагрузки д регистрируют приращение ЛТ температуры, определяют приращение ЛQ количества теплоты в тече45 ние времени т 2 затухания колебаний приращения Л Q и производство тепловой энтропии 1. Ф

I ьяфи

tÎ

"= — — —

50 а нагрузочную способность передачи. оптимальную Ro износостойкости, оценивают по

55 нагрузке Ри, соответствующей минимуму

ЛЯ=Я-Sa производства энтропии разрушения, Бр.А9Ж4 и с указанными смазочными материалами.

Значения параметров нагрузочно-температурных режимов, обеспечивающих ми5 нимальные величины производств энтропии при работе передач со смазочными материалами, представлены в таблице.

Нагрузочная способность исследуемой передачи, оптимальная по износостойкости, 10 оценивается по значениям нагрузки, представленным в графе 5 таблицы. Таким образом максимальная нагрузочная способность передачи (200 Н м) обеспечивается при применении в качестве материала

15 венца — Бр, 010Ф1, а в качестве смазочного материала — смазки Трансол-100.

Формула изобретения

Способ определения нагрузочной способности червячной передачи, заключаю20 щийся в том, что смазанную и работающую передачу нагружают увеличивающейся нагрузкой в MQMBHT времени тр в изотермическом режиме с температурой Т, дополнительно воздействуют импул ьсной

25 нагрузкой д в течение времени т, непрерывно регистрируют изменение во времени рассеиваемой энергии ЛА(т), в течение времени t затухания колебаний энергии ЛА(т) определяют нагрузку Рэ, соответствующую

30 минимальному значению общего производства энтропии

1 Г 1763945

Смазочный материал чениям производств ниям производств энтропии млыэ o a

min $ min aS

Полужидкая смазка - трансол-100 1,25

0,21 220

200 75 75

Бр. 01 ОФ1

Синтетическое масло "основа смазки

Трансол-100 1 94 0,31 200 180

90

Бр.А9Ж4

Полужидкая смаз-. ка - трансол-1 00 1,87.

0,28 200

180

80

0,36 180

150

Составитель В.Данилов

Редактор О.Стенина Техред М,Моргентал Корректор М,Максимишинец

Заказ 3452 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Материал венца червячного колеса

Иинимальные зна" чения проиэводст" ва энтропии, Дж/" С с

Синтетическое масло -основа смазки

Трансол"100 2,15 нагрузка М(Н м), соответствующая минимальным знаТемпература Т (С), cooTветствующая минимальным значе"