Способ определения технического состояния зубчатых передач

 

- <- МоЭмлр (ii)769385

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБР ЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.08.77 (21) 2519754/25-28 (51) М. Кл.

G 01М 13/02 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет ло делам изобретений (43) Опубликовано 07.10.80 Бюллетень № 37 (53) УДК 621.833 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 07.10.80. (72) Авторы изобретения

Ю. И. Баранов, А. И. Гиберт, И. П. Добролюбов, В. A. Коньшин и В. Н. Ражиков

Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при исследовании зубчатых передач.

Известны способы для экспериментального определения динамических характеристик прямозубых цилиндрических передач, в которых продолжительность зацепления каждой пары зубьев определяют за счет электрического разделения зацепляющих пар зубьев и электрического сопротивления смазочного слоя (1).

Недостатком известных способов является необходимость вскрытия редуктора, что не позволяет сохранять требуемые монтажные погрешности.

По технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близким к настоящему изобретению является способ определения технического состояния зубчатых передач, заключающийся в том, что определяют момент размыкания активных поверхностей зубьев и по продолжительности разомкнутого состояния каждой пары сопрягающихся зубьев судят о состоянии передач «2).

Описанный способ не обеспечивает приближение условий испытаний к реальным динамическим условиям работы передач.

Целью изобретения является приближение условий испытания к реальным динамическим условиям работы передач.

Эта цель обеспечивается тем, что до и после определения момента размыкания BKтивных поверхностей зубьев определяют опорный уровень среднего значения амплитуд виброимпульсов в режиме отсутствия размыкания, измеряют среднее значение амплитуд виброимпульсов в режиме размыкания за период пересопряжения зубьев и по величине отклонения среднего значения амплитуд по отношению к опорному уровню судят о продолжительности разомкнутого состояния поверхностей зубьев в течение ряда оборотов.

На фиг. 1 показана эпюра изменения с пб течением времени электрического сопротивления R(t) смазочного слоя между контактирующими поверхностями зубьев колес при отсутствии размыканий зубьев; на фиг. 2 — эпюры изменения огибающей

2о А(1) одной полярности амплитуд виброакустических ударных импульсов; на фиг. 3— эпюры изменения электрического сопротивления R(t) при наличии размыканий зубьев; на фиг. 4 — эпюры изменения огибающей А (t) амплитуд виброакустических ударных импульсов при наличии размыканий зубьев; на фиг. 5 — пример устройства, реализующего способ определения технического состояния зубчатых передач.

На фиг. 1 — 4 введены следующие обозн0 начения:

769385 л

A= — А. и ! «!

i1.5

2О

2 5

6о

i1 1 lр! 100p) р —— к т (2) 3

Кр и Кр — соответственно, значения электрического сопротивления R(t) при замкнутом и разомкнутом состоянии поверхностей зубьев шестерен;

А„и Ар — соответственно, средние значения амплитуд импульсов процесса A(t) прп замкнутом и разомкнутом состоянии поверхностей зубьев шестерен, причем: где А; — амплитуда виброакустического импульса в i-м периоде пересопряжения зубьев; и — число усредняемых импульсов.

При увеличении числа зубьев, находящихся в течении оборота в разомкнутом состоянии, происходит уменьшение среднего значения më амплитуд последователности виброакустических импульсов и увеличение дисперсии о, Таким образом, измерив предварительно среднее значение гпл (или дисперсию о, ) амплитуд виброакустических импульсов, следующих с периодом пересопряжения зубьев Т, в режиме отсутствия размыканий поверхностей зубьев, можно определить возникновение режимов работы зубчатой передачи с размыканием поверхностей зубьев, измеряя величину Ар (или o ) и сравнивая значение этих параметров с опорным уровнем Ао (или o A„). По величине отклонения Ар (или aA„) от опорного уровня можно определить количество, степень размыкания поверхностей зубьев шестерен, т. е. среднюю продолжительность разомкнутого состояния этих поверхностей в течение одного оборота.

Экспериментальные данные подтверждают наличие довольно тесной связи между указанными параметрами виброакустического сигнала и средней продолжительности tð разомкнутого состояния поверхностей зубьев шестерен — коэффициенты корреляции между Ар и tp а также между о р и 1р близки к единице. Величина 1„ определялась по осциллограммам процесса

R (t), измеряемого по способу пропускания электрического тока через контролируемую зубчатую пару. При этом за оценку процесса размыкания поверхностей зубьев было взято среднее значение разомкнутого состояния поверхностей зубьев tð в течение

К оборотов шестерни с наибольшим количеством зубьев (фиг. 1 — 4) где t; — суммарное время разомкнутого зо

40 !

55 состояния зубьев в течение i-го оборота; — Atр!, (3)

i=! где1р, — длительность периода i-го оборота;

К вЂ” количество усредняемых оборотов;

Л1р, — элементарное время разомкнутого состояния зубьев шестерни.

Значение и и К в формулах (2) — (3) выбиралось из условия обеспечения заданной погрешности измерения параметров Ар и tð согласно критериев математической статистики.

На фиг. 5 приведен пример устройства, реализующего предлагаемый способ контроля режимов работы зубчатой передачи с размыканием профилей зубьев, На корпусе контролируемого механизма 1 устанавливается виброизмерительный преобразователь, который электрически связан с согласующим усилителем 2 и фильтром 3.

Фильтр 3 связан с детектором 4, измерителем среднего значения m 4 амплитуд импульсов 5, выполненного в виде интегратора, и измерителем мощности б, у.стройство снабжено сравнивающими элементами 7 и

8 и регистраторами 9 и 10.

При работе устройства виброизмерительный преобразователь преобразует вибрации корпуса механизма в электрический сигнал. Этот сигнал через согласующий усилитель 2 поступает на фильтр 3, который пропускает активную часть спектра сигнала. Далее виброакустический сигнал под вергается детектированию с помощью пикового (инерционного) детектора 4, который выделяет огибающую A(t) периодической последовательности импульсов. Постоянная времени разряда пикового детектора выбирается в соответствии с периодом следования виброакустических импульсов. Продетектированный сигнал поступает на измеритель среднего значения mх,амплитуд импульсов 5 (интегратор) и дисперсии b (измеритель мощности) . Затем эти сигналы сравниваются с уровнями Ар (или о, ) в сравнивающих элементах 7 (или 8). Значения Ар (или о- ), отличные от указанхр ных уровней (Ар <А„о2 >о „) фиксируются регистраторами 9 и 10. По величине их отличия от опорных уровней определяют степень размыкания поверхностей зубьев, т. е. продолжительность разомкнутого состояния поверхностей зубьев, количественно (например, в процентах) .

Формула изобретения

Способ определения технического состояния зубчатых передач, заключающийся в том, что определяют момент размыкания активных поверхностей зубьев и IIQ npo769385 должительности разомкнутого состояния каждой пары сопрягающихся зубьев судят о состоянии передач, отличающийся тем, что, с целью приближения условий испытания к реальным динамическим условиям работы передач, до или после определения момента размыкания активных поверхностей зубьев определяют опорный уровень среднего значения амплитуд виброимпульсов в режиме отсутствия размыкания, измеряют среднее значение амплитуд виороимпульсов размыкания за период пересспряжения зубьев и по величине отклонения среднего значения амплигуд по огношению к опорному уровню судят о продолжительности разомкнутого состояния зубьев в течение ряда оборотов.

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

М< 476438, кл. G 01В 5/20, 1972.

2. Соркин Г, И Разработка и исследование глобоидной передачи с пониженной виброактивностью. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М., Мосстанкин, 1970, с. 102—

118 (прототип).

769385

Составитель А, Верховский

Техред О. Павлова

Редактор Л. Курасова

Корректор P. Беркович

Тираж 1033

ЦНИИПИ Государствен ного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6734

Подписное

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома