Установка для испытания материалов на контактную усталость

 

О П И С АН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиии

Социалистических

Республик и 1991255 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 170381 (2t ) 3260842/25-28

)И) М. Кя.

G 01 и 3/56 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2301.83. Бюллетень Мо 3

153) УДК 620. 178.

° 16(088.8) Дата опубликования описания 230183 (72) Авторы изобретения

A.È. Вильчек и В.В. Королев

Запорожский ордена "Знак Почета" машиностро институт им. В.Я. Чубаря (71) Заявитель.(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ MATEPHAJIOB

HA КОНТАКТНУЮ УСТАЛОСТЪ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к конструк ции установок для испытания материалов на контактную усталость применительно к условиям работы зубчатых передач.

Известна одноконтактная роликовая машина для испытаний на контактную усталость в условиях качения с проскальзыванием, содержащая станину и шарнирно связанную с ней качающуюся рамку, в которой закреплен один из испытуемых роликов, устройство для закрепления второго испытуемого ролика, выполненное в виде головки,устанавливаемой с возможностью поворота относительно нажимного устройства и привода,связанного с роликами пос редством передаточного механизма f1 1.

Однако известная установка не обеспечивает моделирование работы зуба в зубчатой передаче вследствие постоянной величины относительного проскальзывания между роликами в про» цессе испытаний.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является. установка для испытаний материалов на контактную уеталость, содержащая кор- пус с размещенным в нем нажимным и опорным роликами и установленным между роликами в рамке-держателе с воэ-. можностью вращения испытуемым образцом, привод и нагружающее устройство, кинематически связанные с роликами (21..

Эта установка также не обеспечи.— вает проведение испытаний материалов на контактную усталость в условиях непрерывного изменения относительного проскальзывания контактирующих поверхностей образца и роликов.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов испытаний материалов, предназначенных для изготовления зубчатых передач, на контактную усталость эа счет приближения условий испытаний к реальным условиям работы зубчатой передачи путем обеспечения непрерывного изменения величины относительного проскальзывания.

Поставленная цель достигается тем, что установка для испытания материалов на контактную усталость, содержащая корпус с размещенными в нем нажимным и опорным роликами в рамкедержателе с воэможностью вращения испытуеьым образцом, привод и нагружающее устройство, кинематически свя991255 эанные с роликами, снабжена механизмом непрерывного изменения угла нак-. лона рамки, выполненным в виде кулачка и связанного с ним толкателя-коромысла, шарнирно закрепленного в корпусе установки, при этом ось кача- 5 ния коромысла перпендикулярна осям (вращения роликов, а рамка шарнирно закреплена на коромысле.

На фиг. 1 схематически представлена установка для испытания материа- 10 лов на контактную усталость| на фиг. 2 — рамка-держатель с образцом.

Установка для испытания материалов на контактную усталость содержит нажимной 1 и опорный 2 ролики, связанные с приводом и нагружающим устройством (не показаны). Рамкадержатель образца 3 с установленным в ней образцом 4 подвешена на оси

5, шарнирно закрепленной в коромысле б механизма изменения угла наклона качающейся рамки. Механизм изменения угла наклона качающейся рамки выполнен в виде кулачкового механиз- ма, состоящего иэ коромысла б, шарнирно закрепленного в корпусе установок 7, и прижимаемого пружиной 8 к кулачку 9, установленному на валу 10 привода 11.

Испытания материалов на контактную усталость на установке осуществляют следующим образом.

Испытуемому образцу 4, закрепленному в качающейся рамке-держателе

3 и размещенному между вращающимися нажимным 1 и опорным 2 роликами, с помощью нагружающего устройства задается необходимая нагрузка. Кулачковым .механизмом изменения угла наклона рамки 3 испытуемому образцу

4 с помощью кулачка 9, коромысла б 40 и рамки задается закон изменения коэффициента относительного проскальзывания, моделирующий условия работы зубчатой передачи.

Коэффициент относительного про- 45 скальзывания образца, являющийся отношением скорости скольжения к окружной скорости образца, равен тангенсу угла наклона оси образца относительно осей вращения роликов. Эакон50 изменения угла наклона задается профилем кулачка 9 и частотой его вра,щ ния.

Шарнирное соединение рамки 3 с коромыслом б при помощи оси 5 поэво- 55 ляет вращающемуся образцу 4 самоустанавливаться под действием нажимного ролика 1 при изменении углового положения рамки 3. B процессе испытаний коэффициент относительного про- 60 скальэывания образца принимает положительные и отрицательные значения, причем нейтральное положение рамки

3 (ось вращения образца параллельна осям вращения роликов) соответству- 65 ет условиям контакта зубьев в полюсе зацепления, при отклонении в одну сторону моделируются условия контакта на ножке, а в другую — на головке зуба.

Использование кулачкового механизма для изменения угла наклона качающейся рамки с закрепленным испытуемым образцом дает возможность формой профиля кулачка достаточно точно моделировать изменение величины относительного проскальзывания, соответствующего реальным условиям работы зубчатой передачи.

Набор на пять-шесть кулачков с различным йрофилем обеспечивает возможность испытаний материалов, предназначенных для изготовления различных видов зубчатых передач, косозубой, гипоидной, червячной и т.д., т.е. передач, у которых образующие зубьев наклонены к оси.

Расположение оси качания коромысла в плоскости осей вращения роликов перпендикулярно к ним обеспечивает изменение относительного проскальзывания пропорционально углу наклона рамки-держателя.

Применение предлагаемой установки по сравнению с известными обеспечивает получение более достоверных результатов испытаний на контактную усталость материалов, предназначенных для изготовления зубчатых колес, за счет введения в установку нового элемента — механизма изменения угла наклона рамки-держателя образца, осуществляющего непрерывное и периодическое изменение угла наклона рамки в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения осей вращения роликов, что дает возможность проводить испытания материалов при непрерывном и периодическом изменении огносительного проскальзывания. формула изобретения

Установка для испытаний материалов.на контактную усталость, содержащая корпус с размещенными в нем нажимным и опорным роликами и установленным между роликами в рамке-держателе с возможностью вращения испытуемым образцом, привод и нагружающее устройство, кинематически связанные с роликами, отличающаяся тем, что, с целью повышения достоверности результатов испытаний, она снабжена механизмом непрерывного изменения угла наклона рамки, выполненным,в виде кулачка и связанного с ним толкателя-коромысла, шарнирно закрепленного в корпусе установки,при этом ось качания коромысла перпендикулярна осям вращения роликов, а рамка шарнирно закреплена на коромысле °

991255

Ф08. 2

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 131126, 1960.

2. "Машины и стенды для испит ания деталей" под ред. Д.Н. Решетова, М., Машиностроение, 1974, с. 184 (прототип) °

ВНИИПИ Заказ 120/59

Тираж. 871 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4