Устройство для исследования прочности зубчатых колес

 

Полезная модель относится к испытательной технике, и может быть использована для исследования прочности зубчатых колес.

Устройство содержит основание 1, на котором установлен механизм нагрузки в виде червячного редуктора 2 с сервоприводом 3. Испытуемые зубчатые колеса 4, 5 образуют зацепление и закреплены на параллельных валах 6, 7, которые установлены на основании в подшипниковых опорах 8, 9. Валы оснащены кривошипами 10, 11. Соединение валов и кривошипов жесткое. Вал 6 соединен с ведомым валом червячного редуктора 2. Механизм стопорения выполнен в виде шарнирного параллелограмма и состоит из кривошипов 10, 11, соединенных шатуном 12. Зубчатые колеса 4, 5 затянуты во фланцы валов 6, 7 через жесткие шайбы 13, 14 гайками 15, 16. Во фланце вала 6 закреплен поводок 17 под отверстие в зубчатом колесе 4. В жесткой шайбе 14 закреплен поводок 18 под отверстие в зубчатом колесе 5. На шайбы 13, 14 надето стягивающее ярмо 19. Ведущий вал червячного редуктора оснащен маковичком 20 ручной настройки. Зубчатые колеса 4, 5 и механизм шарнирного параллелограмма образуют замкнутую кинематическую цепь. На шатуне 12 установлен тензодатчик 21.

Предлагаемая полезная модель улучшает условия исследований и снижает их трудоемкость.

Устройства улучшает условия исследований и снижает их трудоемкость.

1 нез. п.ф., 3 зав. п.ф., 2 илл.

Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована для исследования прочности зубчатых колес.

Известно устройство для исследования прочности зубчатых колес, патент RU 2193177, МПК G01M 13/02, 12.09.2001. Устройство содержит основание, корпус, механизм нагрузки, механизм стопорения и регулятор фазы зацепления. Испытуемые зубчатые колеса образуют зацепление и закреплены на параллельных валах, которые установлены в корпусе. Один вал закреплен на основании в подшипниковых опорах с возможностью поворота корпуса и соединен с механизмом нагрузки. Второй вал соединен с механизмом стопорения. Фаза зацепления изменяется регулятором за счет поворота корпуса.

Устройство не приспособлено для наблюдения за зацеплением в процессе исследований и отличается высокой трудоемкостью обслуживания, так как требуется переборка корпуса и валов при осмотре и смене испытуемых колес. Устройство имеет сложную кинематическую цепь, значительные размеры, массу и высокую стоимость изготовления.

В качестве прототипа принято устройство нагружения зубьев зубчатых колес при испытаниях на изгибную прочность по патенту RU, 2289112, МПК G01M 13/00, 19.10.2005. Устройство содержит основание, на котором установлены механизмы нагрузки и стопорения. Испытуемые зубчатые колеса образуют зацепление и закреплены на параллельных валах, которые установлены на основании в подшипниковых опорах. Валы оснащены рычагами. Соединение валов и рычагов жесткое. Один из валов соединен с механизмом нагрузки. Второй вал установлен с возможностью фиксации рычага механизмом стопорения в исследуемой фазе зацепления.

Устройство хорошо приспособлено для наблюдения за зацеплением в процессе исследований, но ему присущи другие недостатки аналога.

Полезная модель решает задачу улучшения условий испытаний и снижения затрат на исследование прочности зубчатых колес.

Технический результат полезной модели заключается в создании компактного, удобного и недорого устройства для исследования прочности зубчатых колес.

Предлагаемое устройство для исследования прочности зубчатых колес содержит основание, на котором установлены механизмы нагрузки и стопорения. Испытуемые зубчатые колеса образуют зацепление и закреплены на параллельных валах, которые установлены на основании в подшипниковых опорах. Валы оснащены рычагами. Соединение валов и рычагов жесткое. Один из валов соединен с механизмом нагрузки. Для достижения результата механизм стопорения выполнен в виде шарнирного параллелограмма, рычаги выполнены в виде кривошипов шарнирного параллелограмма и соединены шатуном. Зубчатые колеса и механизм шарнирного параллелограмма образуют замкнутую кинематическую цепь.

Для исследования прочности в разных фазах зацепления, по меньшей мере, одно испытуемое колесо закреплено силовой затяжкой во фланец вала с возможность поворота относительно вала при снятии усилия затяжки.

Для регулирования фазы зацепления, изменения и фиксации усилий в зацеплении механизм нагрузки выполнен в виде червячного редуктора с сервоприводом.

Для измерения нагрузки в замкнутой кинематической цепи шатун оснащен тензодатчиком.

На фиг.1 - показан общий вид предлагаемого устройства для исследования прочности зубчатых колес, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1,

Устройство содержит основание 1, на котором установлен механизм нагрузки в виде червячного редуктора 2 с сервоприводом 3. Испытуемые зубчатые колеса 4, 5 образуют зацепление и закреплены на параллельных валах 6, 7, которые установлены на основании в подшипниковых опорах 8, 9. Валы оснащены кривошипами 10, 11. Соединение валов и кривошипов жесткое. Вал 6 соединен с ведомым валом червячного редуктора 2. Механизм стопорения выполнен в виде шарнирного параллелограмма и состоит из кривошипов 10, 11, соединенных шатуном 12. Зубчатые колеса 4, 5 затянуты во фланцы валов 6, 7 через жесткие шайбы 13, 14 гайками 15, 16. Во фланце вала 6 закреплен поводок 17 под отверстие в зубчатом колесе 4. В жесткой шайбе 14 закреплен поводок 18 под отверстие в зубчатом колесе 5. На шайбы 13, 14 надето стягивающее ярмо 19. Ведущий вал червячного редуктора оснащен маховичком 20 ручной настройки. Зубчатые колеса 4, 5 и механизм шарнирного параллелограмма образуют замкнутую кинематическую цепь. На шатуне 12 установлен тензодатчик 21.

Последовательность настройки устройства и его работа.

Зубчатые колеса 4, 5, жесткие шайбы 13, 14, ярмо 19, устанавливаются на валы 6, 7. Колесо 4 соединяется с фланцем вала 6 поводком 17. Жесткая шайба 14 соединяется с колесом 5 поводком. 18. Гайка 15 затягивается. В этом положении кинематическая цепь зубчатых колес и шарнирного параллелограмма разомкнута. Посредством сервопривода 3 или вращением маховичка 20 изменяется относительное положение зубчатых колес 4, 5 и устанавливается исследуемая фаза зацепления. Затяжкой гайки 16 фиксируется фаза зацепления и замыкается кинематическая цепь зубчатых колес и шарнирного параллелограмма.

При включении сервопривода 2 зацепление зубчатых колес воспринимает возрастающую нагрузку от внутренних уравновешивающих сил замкнутой кинематической цепи. Ярмо 19 уменьшает деформации валов и их влияние на распределение нагрузки в зацеплении. Нагрузки кинематической цепи регистрируются тензодатчиком 21 и измерительными приборами (на фигурах не показаны). При отключении сервопривода напряженное состояние колес фиксируется за счет самоторможения червячного редуктора. При включении сервопривода на вращение в противоположную сторону зубчатые колеса освобождаются от нагрузки.

Полезная модель улучшает условия исследований и снижает их трудоемкость.

1. Устройство для исследования прочности зубчатых колес, содержащее основание, механизмы нагрузки и стопорения, испытуемые зубчатые колеса, образующие зацепление и закрепленные на параллельных валах, которые установлены на основании в подшипниковых опорах, валы оснащены рычагами, соединение валов и рычагов жесткое, а один из валов соединен с механизмом нагрузки, отличающееся тем, что механизм стопорения выполнен в виде шарнирного параллелограмма, рычаги выполнены в виде кривошипов шарнирного параллелограмма и соединены шатуном, зубчатые колеса и механизм шарнирного параллелограмма образуют замкнутую кинематическую цепь.

2. Устройство для исследования прочности зубчатых колес по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одно зубчатое колесо закреплено силовой затяжкой во фланец вала с возможность поворота относительно вала при снятии усилия затяжки.

3. Устройство для исследования прочности зубчатых колес по п.1, отличающееся тем, что механизм нагрузки выполнен в виде червячного редуктора с сервоприводом.

4. Устройство для исследования прочности зубчатых колес по п.1, отличающееся тем, что шатун оснащен тензодатчиком.



 

Наверх