Стенд для испытания зубчатых передач по схеме замкнутого контура



Стенд для испытания зубчатых передач по схеме замкнутого контура
Стенд для испытания зубчатых передач по схеме замкнутого контура
Стенд для испытания зубчатых передач по схеме замкнутого контура

 


Владельцы патента RU 2509999:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" (RU)

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для испытания механических передач, и может быть использовано для испытания зубчатых передач. Стенд содержит привод, входной и выходной валы для установки ведущих и ведомых колес зубчатых передач с одинаковым передаточным отношением соответственно, нагружатель, связанный с валом. Привод и входной вал соединены пальцевой муфтой, на входной и выходные валы установлены ведущие и ведомые колеса двух испытываемых передач соответственно. При этом один из валов выполнен в виде двух полых полувалов, а нагружатель выполнен в виде торсиона и поперечно-свертной муфты, одна полумуфта которой жестко закреплена на внешнем торце одного полого полувала, а вторая ее полумуфта жестко закреплена с выступающим из этого же полого полувала торцом торсиона, который расположен внутри полых полувалов и жестко закреплен одним концом на внешнем торце другого полого полувала. При этом стенд снабжен термометром и диагностической аппаратурой, а привод снабжен датчиком тока и напряжения и устройством для измерения частоты вращения двигателя. Техническим результатом является упрощение конструкции, увеличение объема информации, получаемой в ходе испытаний, а также комплексная оценка факторов, влияющих на потери мощности в зубчатой передаче. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для испытания механических передач, и может применяться, в частности, для испытания зубчатых передач при их изготовлении или в процессе эксплуатации.

Известен стенд для испытания передач по схеме замкнутого контура (авт.св. SU №868410, опубл. 30.09.1981), содержащий привод, предназначенный для присоединения к одному из валов испытываемой передачи, и нагружатель, выполненный в виде гибкого вала, концы которого предназначены для присоединения к валам испытываемой передачи с противоположным направлением вращения.

Недостаток этого стенда заключается в том, что он может применяться только для испытания зубчатых передач с небольшим диапазоном нагружения ввиду сложности изготовления гибкого вала.

Известен стенд для испытания зубчатых передач по схеме замкнутого контура (пат. RU №2256162, опубл. 10.07.2005). Стенд состоит из привода, входных валов, для соединения с испытуемыми передачами, выходных валов, нагружателя и замыкающего устройства. Стенд содержит две испытуемые передачи, а замыкающее устройство выполнено в виде зубчатых передач, жестко соединенных между собой, имеющих одинаковое передаточное отношение с испытываемыми зубчатыми передачами и установленных на входных параллельных валах испытываемых зубчатых передач. Нагружателем служит тарированная динамометрическая муфта, соединяющая два выходных вала испытываемых зубчатых передач.

Недостаток этого устройства заключается в том, что оно представляет собой сложную конструкцию, в которой много посредственных деталей, в которых также происходят потери.

Известен стенд для испытания зубчатых передач по схеме замкнутого контура (пат. RU №2221997, опубл. 20.04.2002), принимаемый за прототип. Стенд содержит привод, входной и выходной валы для установки ведущего и ведомого колес испытываемой зубчатой передачи соответственно, нагружатель, связанный с выходным валом, замыкающее устройство. Последнее включает зубчатую передачу с ведущим и ведомым зубчатыми колесами, которые установлены на входном и выходном валах соответственно, гайку. Выходной вал гайки выполнен в виде винта. Винт установлен с возможностью осевого перемещения, а гайка жестко связана с ведомым колесом зубчатой передачи замыкающего устройства и образует с винтом несамотормозящую передачу винт-гайка. Зубчатая передача замыкающего устройства и испытываемая зубчатая передача имеют одинаковое передаточное отношение.

Недостаток этого устройства заключается в том, что в нем с достоверной точностью можно определить число циклов нагружений при заданной нагрузке, а суммарную энергию разрушения точно установить затруднительно. Также на данном устройстве невозможно оценить интенсивность износа материалов и смазывающую способность внешних сред по величине потенциальной энергии маятника. Также в передаче винт-гайка создаются помимо радиальных усилий осевые, которые действуют на подшипники выходного вала, что ведет к дополнительным потерям, которые влияют на точность измерений.

Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации, а именно комплексная оценка факторов, влияющих на потери мощности в зубчатой передаче.

Технический результат достигается тем, что в стенде для испытания зубчатых передач по схеме замкнутого контура, содержащем привод, входной и выходной валы для установки ведущего и ведомого колес зубчатых передач с одинаковым передаточным отношением соответственно, нагружатель, связанный с валом, привод и входной вал соединены пальцевой муфтой, на входной и выходной валы установлены ведущие и ведомые колеса двух испытываемых передач соответственно, при этом один из валов выполнен в виде двух полых полувалов, а нагружатель выполнен в виде торсиона и поперечно-свертной муфты, одна полумуфта которой жестко закреплена на внешнем торце одного полого полувала, а вторая ее полумуфта жестко закреплена с выступающим из этого же полого полувала торцом торсиона, который расположен внутри полых полувалов и жестко закреплен одним концом на внешнем торце другого полого полувала, при этом стенд снабжен термометром и диагностической аппаратурой, а привод снабжен датчиком тока и напряжения и устройством для измерения частоты вращения двигателя.

Нагружатель может быть связан с выходным валом, который может быть выполнен в виде двух полувалов.

На стенде может быть установлен дополнительный нагружатель и выходной вал с двумя ведомыми зубчатыми колесами, образующими с ведущими зубчатыми колесами две дополнительные испытываемые зубчатые передачи.

Нагружатель может быть связан с входным валом, который может быть выполнен в виде двух полувалов, а пальцевая муфта, соединяющая привод с входным валом, может быть снабжена проставкой для закрепления торсиона, размещенной между двумя полумуфтами.

Проставка для закрепления торсиона может быть выполнена в виде втулки.

На фиг.1 представлена первая возможная схема стенда (по п.2). Стенд содержит привод 1, входной вал 2 и выходной вал 14, на которые установлены два ведущих колеса 4 и два ведомых колеса 5 соответственно двух испытываемых зубчатых передач 6 с одинаковым передаточным отношением. Привод 1 и входной вал 2 соединены пальцевой муфтой 8. Нагружатель 7 связан с выходным валом 14, который здесь выполнен в виде двух полувалов 3-а и 3-б. Нагружатель 7 выполнен в виде торсиона 7а и поперечно-свертной муфты 9, одна полумуфта которой жестко закреплена на внешнем торце другого полого полувала 3-б, а вторая ее полумуфта жестко закреплена с выступающим из этого же полого полувала 3-б торцом торсиона 7-а. Торсион 7-а расположен внутри полых полувалов 3-а и 3-б и жестко закреплен одним концом на внешнем торце одного полого полувала 3-а. Стенд снабжен термометром 10 и диагностической аппаратурой 11, а привод 1 снабжен датчиком тока и напряжения 12 и устройством для измерения частоты вращения двигателя 13.

На фиг.2 представлена вторая возможная схема стенда (по п.4). Привод 1 и входной вал 2 соединены пальцевой муфтой 8. Нагружатель 7 связан с входным валом 2, который здесь выполнен в виде двух полувалов. На входной вал 2 и выходной вал 14 установлены ведущие 4 и ведомые 5 колеса двух испытываемых передач 6 соответственно. Нагружатель 7 также выполнен в виде торсиона 7-а и поперечно-свертной муфты 9, одна полумуфта которой жестко закреплена на внешнем торце другого полого полувала 3-б, а вторая ее полумуфта жестко закреплена с выступающим из этого же полого полувала 3-б торцом торсиона 7-а. Торсион 7-а расположен внутри полых полувалов 3-а и 3-б и жестко закреплен одним концом на внешнем торце одного полого полувала 3-а. Пальцевая муфта 8 снабжена проставкой для закрепления торсиона 7-а, размещенной между двумя полумуфтами. Стенд снабжен термометром 10 и диагностической аппаратурой 11, а привод 1 снабжен датчиком тока и напряжения 12 и устройством для измерения частоты вращения двигателя 13.

На фиг.3 представлена третья возможная схема стенда (по п.3). Аналогично фиг.1, привод 1 и входной вал 2 соединены пальцевой муфтой 8. Нагружатель 7 связан с выходным валом 3, который выполнен в виде двух полувалов 3а и 3б. Нагружатель 7 выполнен в виде торсиона 7а и поперечно-свертной муфты 9, одна полумуфта которой жестко закреплена на внешнем торце другого полого полувала 3-б, а вторая ее полумуфта жестко закреплена с выступающим из этого же полого полувала 3-б торцом торсиона 7-а. Торсион 7-а расположен внутри полых полувалов 3-а и 3-б и жестко закреплен одним концом на внешнем торце одного полого полувала 3-а. Установлен дополнительный выходной вал 15, так же как и выходной вал 14, выполненный в виде двух полувалов, с двумя ведомыми зубчатыми колесами 56, образующими с ведущими зубчатыми колесами 4 две дополнительные испытываемые зубчатые передачи 14. Передаточное отношение и межосевое расстояние могут быть как одинаковыми с передачей 6, так и отличными от нее. Это позволяет проводить комплексную оценку факторов, влияющих на потери мощности в зубчатой передаче при различных исходных данных. Выходной вал 15 имеет нагружатель 7-б, который имеет ту же конструкцию, что и нагружатель 7-а. Стенд снабжен термометром 10 и диагностической аппаратурой 11, а привод 1 снабжен датчиком тока и напряжения 12 и устройством для измерения частоты вращения двигателя 13.

Устройство работает следующим образом. Нагружение замкнутого контура, включающего входной 2 и выходной 14 валы, зубчатые передачи 6 и нагружатель, образованный торсионом 7-а, двумя полыми полувалами 3 и поперечно-свертной муфтой 9, производят за счет регулирования закручивания торсиона 7-а поперечно-свертной муфтой 9, при этом в зацеплении возникают только радиальные усилия. После включения привода 1 замкнутый контур приводят во вращение. С помощью датчиков 12 снимают показания силы тока и напряжения, а с помощью устройства 13 изменяют частоту вращения входного вала 2. Крутящий момент передается на входной вал 2 через пальцевую муфту 8. На входном валу 2 закреплены два ведущих колеса 4, которые находятся в зацеплении с ведомыми колесами 5. Таким образом, на входном валу 2 и выходном валу 14 возникают статические моменты и силы давления на зубьях колес испытываемых передач 6. С помощью диагностической аппаратуры 11 снимают акустико-эмиссионные показания внутри редуктора, а с помощью термометра 10 измеряют температуру.

Таким образом, повышается наглядность процесса, увеличивается объем информации, а также возможна комплексная оценка факторов, влияющих на потери мощности в зубчатой передаче.

1. Стенд для испытания зубчатых передач по схеме замкнутого контура, содержащий привод, входной и выходной валы для установки ведущего и ведомого колес зубчатой передачи с одинаковым передаточным отношением соответственно, нагружатель, связанный с валом, отличающийся тем, что привод и входной вал соединены пальцевой муфтой, на входной и выходной валы установлены ведущие и ведомые колеса двух испытываемых передач соответственно, при этом один из валов выполнен в виде двух полых полувалов, а нагружатель выполнен в виде торсиона и поперечно-свертной муфты, одна полумуфта которой жестко закреплена на внешнем торце одного полого полувала, а вторая ее полумуфта жестко закреплена с выступающим из этого же полого полувала торцом торсиона, который расположен внутри полых полувалов и жестко закреплен одним концом на внешнем торце другого полого полувала, при этом стенд снабжен термометром и диагностической аппаратурой, а привод снабжен датчиком тока и напряжения и устройством для измерения частоты вращения двигателя.

2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что нагружатель связан с выходным валом, который выполнен в виде двух полувалов.

3. Стенд по п.2, отличающийся тем, что установлен дополнительный нагружатель и выходной вал, выполненный в виде двух полувалов, с двумя ведомыми зубчатыми колесами, образующими с ведущими зубчатыми колесами две дополнительные испытываемые зубчатые передачи.

4. Стенд по п.1, отличающийся тем, что нагружатель связан с входным валом, который выполнен в виде двух полувалов, а пальцевая муфта, соединяющая привод с входным валом, снабжена проставкой для закрепления торсиона, размещенной между двумя полумуфтами.

5. Стенд по п.4, отличающийся тем, что проставка для закрепления торсиона выполнена в виде втулки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к стендовым испытаниям коробок перемены передач тракторов и других транспортных средств. Способ включает многократное циклическое нагружение коробки перемены передач знакопеременной инерционной нагрузкой с реверсивным изменением скорости вращения коробки перемены передач от минимальной до максимальной для данного цикла нагружения.

Способ включает обработку заготовки и измерение ее профиля в двух поперечных сечениях. Для повышения точности до обработки измеряют в двух удаленных друг от друга поперечных сечениях значения биения, размера и профиля базовых и обрабатываемых поверхностей заготовки, при закреплении заготовки на станке фиксируют положение точек измерения относительно зажимных элементов оснастки, а также фактические параметры процесса резания, причем деталь с обработанной поверхностью измеряют в тех же точках и от тех же измерительных баз, что и заготовку, затем по результатам измерения определяют положение оси вращения инструмента и оси зажимных элементов оснастки, и по уменьшению значения диаметра обработанной поверхности относительно настроечного размера режущего инструмента с учетом радиальной составляющей силы резания, рассчитанной для фактических параметров процесса резания, определяют жесткость инструментальной оснастки.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для проведения испытаний на действие радиальных нагрузок и переменных вращающих моментов на вращающиеся валы приводов.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при исследованиях работы зубчатых передач, преимущественно низкоскоростных.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для испытания механических передач, и может применяться, в частности, для испытания зубчатых передач при их изготовлении или в процессе эксплуатации.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано в стендах замкнутого контура при обкатке и испытании элементов машин.

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в испытательной технике, а именно в стендах для испытания машин, механизмов, валов, агрегатов, приводов и т.п.

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для проведения испытаний узлов хвостовой части трансмиссий вертолетов. .

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано для диагностики механических трансмиссий горных и технологических машин. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах контроля ветряных двигателей. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения осевой собственной частоты вынужденных колебаний роторов силовых гироскопов. Установка содержит магнитоэлектрические обратные преобразователи, связанные с системой подвеса для установки силового гироскопа, устройство возбуждения колебаний, систему управления работой установки. Также установка оснащена вакуумной камерой с крышкой, магнитоэлектрические обратные преобразователи размещены на корпусе вакуумной камеры, а система подвеса в вакуумной камере. Причем установка оснащена системой вакуумирования камеры и системой терморегуляции полости камеры, размещенной в крышке камеры. При этом система терморегуляции состоит из элементов Пельтье и радиаторов, на которых установлены вентиляторы, элементы Пельтье и приводы вращения вентиляторов имеют возможность соединения с системой управления. 1 з.п ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при обкатке или при испытании зубчатых передач. Устройство содержит станину, соосный шестеренчатый механизм, содержащий выходные валы с фланцами, предназначенные для присоединения к ветвям контура, установленные соосно в корпусе в подшипниковых опорах, связанные между собой парами шестерен зубчатых передач с одинаковым передаточным отношением. При этом выходные валы соединены с возможностью изменения взаимного углового положения одного вала относительно другого. С этой целью устройство снабжено гидроцилиндром, корпус которого шарнирно закреплен на станине стенда, а шток поршня имеет проушину, соединенную осью с ответной проушиной, выполненной на корпусе нагружателя. При этом внешние относительно корпуса соосного шестеренчатого механизма концы выходных валов с фланцами установлены в подшипниковых опорах, закрепленных на станине стенда, так что корпус нагружателя имеет возможность поворота или качательного движения относительно оси выходных валов. Технический результат заключается в возможности регулирования создаваемого нагружающего крутящего момента без остановки стенда независимо от направления вращения валов стенда и от частоты вращения. 2 ил.
Изобретением решается задача оптимизации смазывания зубчатых передач пластичными смазочными материалами. Для этого способ испытания роликовой модели зубчатой передачи включает введение роликов во взаимный контакт с приложением к ним радиальной нагрузки, нанесение на рабочие поверхности роликов смазочного материала, приложение по меньшей мере к одному ролику крутящего момента и испытание модели с наблюдением за силой трения между роликами, причем при испытании осуществляют чередование одноразовых циклов возврата вытесненного с рабочих поверхностей роликов смазочного материала обратно на эти поверхности с периодами работы роликов без возврата смазочного материала до получения в конце каждого такого периода предельного значения силы трения, равного задаваемому единовременно на все время испытания, при этом путем варьирования изменяют продолжительности периодов работы роликов без возврата смазочного материала и количество возвращаемого за цикл возврата смазочного материала, сравнивают варианты и определяют оптимальное сочетание времени периода и количества материала.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования работы реальных зубчатых передач на их роликовых аналогах. Модель зубчатой передачи содержит пару сопряженных цилиндрических роликов 1 и 2, расположенных вертикально и установленных с возможностью вращения в корпусе 5 машины трения. Верхний ролик 1 снабжен парой пластин 12 и 13, прижатых к его торцевым поверхностям в зонах рабочей поверхности ролика, нижней его части со стороны входа ролика в контакт с другим роликом и подведенных к зоне контакта. Нижний ролик 2 снабжен уширителями 6 его рабочей поверхности. Через уширители перекинуты две нити 7 с охватом зоны контакта роликов, одними концами - со стороны входа роликов в контакт - они разведены и жестко закреплены на корпусе 5, а другими концами - со стороны выхода роликов из контакта - сближены друг с другом посредством направляющей 8 и натянуты грузом 10. В результате появляется возможность осуществить возврат смазки, вытесненной из зоны контакта роликов, обратно в эту зону. 4 ил.

Изобретение относится к стендам для испытаний коробок передач транспортных средств. Стенд представляет собой корпус, в котором под действием рукоятки совершает поворотное движение вал. Вал воздействует держателем с шаровой опорой на рычаг, качательное движение которого передается через жесткую тягу непосредственно на рычаг выбора передачи механизма переключения. Рукоятка, совершая качание в другой плоскости, через тягу осуществляет поворот рычага, который через палец и жесткую тягу воздействует на рычаг включения передачи механизма переключения. Жесткие тяги, примыкающие и воздействующие непосредственно на органы управления механизма переключения передач, на обоих концах имеют быстросъемные наконечники шарового типа. При этом местоположение и направление движения тяг конструктивно максимально приближенно к реальному положению и движению тросов при эксплуатации автомобиля. Достигается возможность испытания коробок передач с тросовым приводом. 6 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при исследованиях процессов массопереноса пластичного смазочного материала при работе зубчатых передач. Модель зубчатого колеса содержит фрагмент зубчатого венца с зубьями, на торцах которых укреплены кольцевые накладки, причем эти накладки выполнены из оптически прозрачного материала, например стекла. Технический результат заключается в возможности изучения процессов массопереноса смазочного материала при работе зубчатых передач в случае наличия кольцевых накладок на торцах зубьев зубчатого венца колес. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в испытательной технике, а именно в стендах для испытания машин, механизмов, валов, агрегатов и приводов. Механизм загрузки крутящим моментом содержит узел зубчатой передачи и узел исполнительного механизма. Узел зубчатой передачи включает в себя внутреннюю часть и наружные части. Зубчатые колеса с винтами, стопорными шайбами и гайками, а также эксцентриковая деталь с четырьмя лысками позволяют балансировать динамически внутреннюю часть до требуемого дисбаланса. Обеспечивается устранение высокого уровня вибрации узла зубчатой передачи и гарантированно обеспечиваются смазкой опоры качения и шлицы. 6 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при исследованиях процессов массопереноса пластичного смазочного материала при работе зубчатых передач. Устройство содержит тело и зубчатый венец с зубьями, причем зубья выполнены изменяемой ширины от минимума до максимума. При этом они симметрично относительно боковой плоскости симметрии колеса утоньшены с обоих торцов до требуемого минимума и снабжены с каждого из торцов комплектом съемных плоских накладок с профилем, идентичным профилю зубьев, дополняющих в совокупности ширину зуба до максимума, соответствующего ширине зубчатого венца. При этом зубья снабжены элементами крепежа на них этих накладок. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей модели зубчатого колеса. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, касается испытательной техники и может быть использовано при испытании агрегатов силовых передач, особенно передач, имеющих длинные валы, например, передач (трансмиссий) хвостовой части вертолетов. Предлагаемый стенд предназначен в особенности для испытания силовых передач, имеющих упругие звенья, в которых требуется устранение крутильных колебаний при нагружении. Электромеханический стенд для испытания силовых передач содержит механически связанные с испытываемой силовой передачей датчик момента, асинхронный электродвигатель, подключенный ко входу испытываемой силовой передачи, синхронный генератор, подключенный через датчик момента к выходу испытываемой силовой передачи. При возникновении крутильных колебаний на выходе датчика момента появляются колебания напряжения, которые через дифференцирующий блок первого порядка, блок регулируемой задержки и параллельно через дифференцирующий блок второго порядка, блок регулируемой задержки поступают через второй сумматор на вход регулятора тока асинхронного двигателя и через третий сумматор на вход регулятора тока возбуждения синхронного генератора. Блоки регулируемой задержки сигнала с зонами нечувствительности и фильтрами не пропускают начальную часть колебания (1/5 или 1/6 часть периода) и фильтруют высшие гармонические сигналы. Регулятор тока асинхронного электродвигателя и регулятор тока возбуждения синхронного генератора под воздействием этих сигналов, поступающих в противофазе к первой волне колебаний, создают демпфирующий колебания ударный эффект. Техническим результатом является повышение надежности и быстродействия при набросе нагрузок (до 0,2 сек); уменьшение потерь энергии при испытаниях до менее чем 10% от мощности нагружения. Стенд прост в проектировании и настройке. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области испытательной техники. Стенд для моделирования воздействия аэродинамической нагрузки на раскрывающиеся элементы летательных аппаратов содержит основание, на котором неподвижно установлен механизм раскрытия с раскрывающимся элементом и нагружающий механизм, кинематически связанный с раскрывающимся элементом. Стенд снабжен шкивами и балкой, которая расположена параллельно оси поворота раскрывающегося элемента и жестко установлена на шкивах, которые закреплены на основании с возможностью вращения и взаимодействия с нагружающим механизмом. Оси вращения шкивов совпадают с осью вращения раскрывающегося элемента. Изобретение направлено на повышение точности моделирования воздействия аэродинамической нагрузки. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх