Стенд для испытания передач

 

(72) Авторы иэобретеняя

С.Г. Нагорняк и Я.А. Крочак (71) Заявя-тель (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПЕРЕДАЧ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательно" технике, и может быть использовано для обкатки по замкнутой силовой схеме.редукторов и коробок скоростей после их сборки. 5

Известен стенд для испытания передач по схеме замкнутого контура, со.=. держащий привод, замыкающую передачу и нагружатель, упругость которого обеспечивает нагрузку в замкнутом кон-1О туре (1).

Недостаток данного стенда заключается в невозможности автоматической закрутки ветвей контура и одновременной обкатки более чем одного редукто- 1 ра.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является стенд го для испытания передач по схеме замкнутого контура, содержащий привод, включенные в разные ветви контура нагружатель и инерционный возбудитель

2 крутящего момента, и вал, связанный зубчатыми передачами с ветвью контура, содержащий инерционный возбудитель.

В данном стенде зубчатые передачи расположены по обе стороны от инерционного возбудителя крутящего момента, а все зубчатые колеса укаэанных передач жестко закреплены на валах (2 3.

Недостаток известного стенда заключается в выборке зазоров в ветвях контура при изменении направления вращения привода.

Целью изобретения является обеспечение автоматической предварительной выборки зазоров при реверсе.

Указанная цель достигается тем, что в стенде для испытания передач по схеме замкнутого контура, содержащем привод, включенные в разные ветви контура нагружатель и инерционный возбудитель крутящего момента и вал, связанный зубчатыми передачами с ветвью ,контура, содержащий инерционный воэ— х

12 19

4.(, .13 Z t6 где Z Z Z и Z - числа соответствующих зубчатых. колес.

Для ограничения первоначального положения центробежных грузов 11 пре976323 ! будитель, зубчатые передачи расположены с одной стороны инерционного возбудителя, одно из зубчатых колес ближайшей к нему передачи установлено с возможностью перемещения вдоль вала-, стенд снабжен размещенными между одноименными колесами зубчатых передач муфтами, одна из которых - .управляемая сцепления — включена в ветвь контура, с другой - регулируемой предохраните- 1О льной - связан вал с подвижным зубчатым колесом, и двуплечим рычагом, каждый конец которого шарнирно связан с нажимными элементами муфт.

На фиг.1 изображена кинематическая 1з схема стенда; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (при подготовке к работе); на фиг. 3 — то же при установившемся процессе обкатки.

Стенд содержит основание 1, на котором установлен привод, состоящий из приводного электродвигателя 2, и вариатора 3 скорости. На выходном конце ведомого вала вариатора 3 скорости установлен шкив 4 клиноременной передачи„ соединенный ремнями с ведомым шкивом 6, размещенным на валу 7, входящем в состав ветви замкнутого силового контура. На валу 7 установлено центральное колесо 8 инер зо ционной муфты планетарного типа, являющейся инерционным возбудителем крутящего момента, с колесом 8 в постоянном кинематическом зацеплении находятся сателлиты 9, оси которых 35 установлены равномерно по окружности на водиле 10, в центральном глухом отверстии которого на скользящей насадке размещен конец вала « На периФерии торцов сателлитов 9 установлены центробежные грузы li, например в виде набора дисков с центральными отверстиями. Водило 10 инерционной муфты смонтировано в подшипниках качения на основании 1, и на выходном конце водила 10 жестко закреплено

4$ зубчатое колесо 12 передачи, находящееся в постоянном кинематическом зацеплении с колесом 13, установленным с, возможностью перемещения вдоль параллельного вала 14. На этом валу жестко установлено зубчатое колесо 15 другой передачи, находящееся в постоянном кинематическом зацеплении с KG лесом 16, установленным на валу 17 этой же ветви замкнутого контура. Bo- >> дило 10 и вал 17 расположены соосно, а в промежутке между зубчатыми колесами 12 и 16 установлена управляемая

4 муфта сцепления, состоящая из жестко связанной с выходным концом водила 10 обоймы 18, с. которой соединены фрикционные диски 19 большего диаметра.

В промежутке между этими дисками расположены фрикционные диски меньшего диаметра (не обозначены), которые посажены осевыми шлицевыми о1верстиями на шлицевой участок конца вала 17 и связаны с нажимным элементом (не обозначен). Колесо 13 связано с валом 14 посредством регулируемой предохранительной муфты 20. Нажимные элементы (не обозначены) предохранительной муфты 20 и муфты сцепления связаны между собой шарнирно смонтированным двуплечим рычагом 21 упразления таким образом, чтобы при включении управляемой муфты сцепления предохранительная муф" та 20 размыкалась и наоборот. На конце двуплечего рычага 21 выполнена прорезь 22,в которую входит палец 23 конца штока 24 поршня силового цилиндра

26 двухстороннего действия с полостями р и Ь . Вал 17 связан муфтой 27 с валом испытуемого редуктора 28. Испы-1 туемые редукторы 28-32, как правая ветвь контура, соединены между собой в кинетическую цепь с помощью соединительных муфт (не обозначены). Свободный конец вала испытуемого редуктора 32 соединен с нагружателем, например торсионным валом 33. Кроме этого, левый конец вала 7 соединен муфтой 34 с валом испытуемого редуктора 35. Испытуемые редукторы 35-39 как левая ветвь контура, соединены между собой в кинематическую цепь с помощью соединительных муфт (не обозначены), аналогичных муфтам 27 и 34.

Свободный конец вала испытуемого редуктора 39 соединен с другим концом торс::"онного вала 33. Все испытуемые редукторы соединены между собой так, что выступающие концы валов с одинаковым числом оборотов расположены соосно и навстречу друг другу. Для обеспечения нормальной работоспособности стенда число зубьев каждого из колес

12, 13, 15 и 16 должно выбираться по следующей зависимости

9763 дусмотрены пальцы 40 и 41 на торце водила 10.

Стенд работает следующим образом.

Вначале на основание 1 устанавливаются испытуемые редукторы 28-32 и 35- у

39, которые соединяются между собой и с остальными валами замкнутого кон. тура с помощью соединительных муфт,. в том числе и муфт 27 и 34.

В начальном положении передаточное 1Р отношение .вариатора 3 - минимальное, т. е. скорость вращения шкива 4, а значит и шкива 6 с валом 7 также минимальная. В начальный момент чежцу элементами стенда имеются окружные 15 зазоры, которые необходимо выбрать для того, чтобы в дальнейшем осуществить закрутку замкнутого контура, об. разованного всеми испытуемыми редукторами, торсионным валом 33, валами 2Ф

7 и 17 и инерционной муфтой планетарного типа.

В начальный момент рабочее тело (от цеховой пневмосети либо насоса) подается..в полость Ь силового цилинд- 2$ ра 26, что приводит к перемещению поршня 25 со штоком 24 влево. Одновременно конец двуппечего рычага 21 также перемещается влево, и рычаг 2l вращается относительно осей опоры. Зф

Это приводит к нажатию нажимного элемента предохранительной муфты 20 и к полному ослаблению (размыканию) управляемой муфты сцепления, момент трения в которой становится практически равным нулю. Нажатие нажимного элемента предохранительной муфты 20 приводит к замыканию (соединению)зубчатого колеса 13 с валом 14.

При включении электродвигателя 2 вращение передается на вариатор 3 и далее клиноременной передачей - на вал 7 с центральным колесом 8 инерци-. онной муфты. С вала 7 вращение переда, ется на все остальные элементы замкну . gg того контура, состоящего в данном слу чае из испытуемых редукторов, соеди" нительных муфт, торсионного вала 33, вала 17, колес 16, 15, I3 и 12, а так)же инерционной муфты планетарного ти-.. па (водило 10, сателлиты 9 и центробежные грузы 11, °

11ри вращении вала 7 против часовой стрелки скорость вращения центрально" го колеса 8 равна скорости вращения вала 7, а скорость вращения водила 10 отличается от скорости вращения центрального колеса 8, так как произведение передаточных отношений зубчатых

3 6 колес I 2 н 13, 15 и 16 меньше единицы, и в процессе автоматической выборки зазоров в кинематической цепи замкнутого контура установившаяся скорость (w2 ) вращения водила 10 превышает установившуюся скорость вращения (M ) центрального колеса 8.

Это приводит к провороту сателлитов

9 с центробежными грузами 11 в направ" лении против часовой стрелки и к полной выборке зазоров в цепи замкнутого контура. После полной выборки зазоров замкнутый контур нагружается до момента закрутки, равного моменту предохранительной муфты 20, которая при этом срабатывает. Момент начала срабатывания муфты 20 служит сигналом для подачи рабочего тела в полость а силового цилиндра 26 и к стравливанию рабочего тела из полости Ь. При этом нижний конец двуплечего рычага 2l пе" ремещается вправо, а верхний его конец перемещается влево, что приводит к замыканию управляемой муфты сцепления. Одновременно с этим предохранительная муфта 20 отключается (размыкается), и связь зубчатого колеса 13 с валом 14 разрывается и оно вращается вхолостую, как и зубчатые колеса

16 и 15.

При замыкании управляемой муфты сцепления вал 17 оказывается связанным напрямую с выходным концом водила 10, и скорость вращения вала 17 оказывается равной скорости вращения вала .7 с центральным колесом 8. Далее изменением передаточного отношения вариатора 3 увеличиваем скорость вращения вала 7, а значит и остальных элементов, входящих в" замкнутый контур. При этом на центробежные грузы

11 оказывают действие центробежные силы F стремящиеся повернуть сателлиты 9 относительно осей в направлении по часовой стрелке. Поворот са" теллитов 9 под действием центробежных сил Гц приводит к относительному угловому йровороту водила 10 относительно центрального колеса 8, чем и обеспечивается автоматическая закрут" ка (нагружение) элементов замкнутого контура. благодаря стремлению торсионного вала 33 раскрутиться, зубья зацепляющихся колес всех испытуемых редукторов нагружаются усилием, пропорциональным углу закручивания торсионного вала 33. При работе электродвигателя 2 передачи испытуемых редукто"

7 9763 ров будут работать под нагрузкой, вызванной силами упругости замкнутого контура. В результате этого будет иметь место приработка одной из сторон зубьев колес (шестерен) испытуемых редукторов.

По мере увеличения скорости вращения вала 7 путем изменения передаточного отношения вариатора 3 величина центробежных сил F, действующих на 1в сателлиты 9, увеличивается, от чего роцесс приработки зубьев колес испы" уемых редукторов интенсифицируется. о окончании приработки одних сторон зубьев колес испытуемых редукторов 1ф электродвигатель 2 отключают, рабочее тело из полости а силового цилиндра 26 стравливают. а в полость Ь подают. При этом двуплечий рычаг 21 поворачивается по часовой стрелке., что приводит к раэмыканию управляемой муфты .сцепления и замыканию предохранительной муфты 20. Если теперь изменить направление вращения вала электродвигателя 2 и передаточное отноше- д ние вариатора 3 сделать минимальным, ть"в начальный момент будет снова иметь место выборка зазоров в цепи замкнутого контура за счет автомати" ческого перевода центробежных грузов р

11 из положения, ближнего к пальцам

40, в положение, при котором грузы

11 будут находиться вблизи пальцев

41 либо войдут в контакт с ними. В дальнейшем весь процесс повторяется, .и производится приработка (обкатка) других (оставшихся) сторон зубьев колес испытуемых редукторов. После завершения испытаний обкатанные редуктора (либо по аналогии коробки скоростей, например, металлорежущих станков, автомобилей и т. д.) снимаются и устанавливают новые и весь процесс ,повторяется.

Использование в предлагаемом стен4$ де инерционного возбудителя крутящего

23 8 момента и шарнирно связанных управляющим двуплечим рычагом муфт сцепления и предохранительной муфты обеспечивает автоматическую предварительную выборку зазоров при,любом направлении вращения привода, т. е. при реверсе.

Формула изобретения

Стенд для испытания передач по схеме замкнутого контура, содержащий привод, включенные в разные ветви контура нагружатель и инерционный возбудитель крутящего момента и вал, связанный зубчатыми передачами с ветвью контура, содержащий инерционный возбудитель, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматической предварительной выборки зазоров при реверсе, зубчатые передачи расположены с одной стороны инерционного возбудителя, одно из зубчатых колес ближайшей к нему передачи установлено с возможностью перемещения вдоль

1 вала, стенд снабжен размещенными между одноименными колесами зубчатых передач муфтами, одна из которых - управляемая сцепления - включена в ветвь контура, с другой - регулируемой предохранительной. - связан вал с подвижным зубчатым колесом, и двуплечим рычагам, каждый конец которого шарнир,.но связан с нажимными элементами муфт.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Добровольский 8. А. и др. Дета.ли машин. И., "Машиностроение", 1972, с. 345-347, рис, 21. 16б.

2. Тривайло и др. Обкатка цилиндрических редукторов на стендах с фрикционным нагружателем. Сб. "Технология и организация производства", УКРНИИНТИ, 1976, Н 10, с. 62-64 (прототип).