Стенд для исследования динамических характеристик зубчатых передач

 

1. СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДСВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗУБЧА-ЩХ ПЕРЕДАЧ, содержадий корпус, размещенные в нем с возможностью поворота ведущий и BeAoMbrit шпиндели, гфедйазначенные для установки испытуеьвах передач, кинематически связанные со шпинделями привод и нагружатель, .усилительно-регистрируиадую аппаратуру и подключенные к ней преобразоватеяи перемещений, ось чувствиаельности каждого из перпендику лярна к оси одного из шпинделей, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей при исследовании также передач с гибкой связью, каждц т преобразЬватель выполнен в виде датчика Холла, магнитная систем которого связана с одним .из шпинделей для зубчатых передач и с корпуссял для передач с гибкой связью, а носитель полупроводниковых кристаллов соответствен1ао с корпусом для зубчатызс передач и со шпинделем для передач с гибкой связью. 2. Стенд по п. 1, о т л и ч а щ и и с я , тем, что, с целью повышения точности измерений при иссле (Л довании зубчатых передач, он снабжен подключенным к усилительно-регистрирующей аппаратуре преобразователем Эубцовой частоты, а носитель полупро водниковых кр-сталлов установлен так-g же перпендикулярно - «,.« к плоскости зацепления зубьев. W П

СОЮЗ GOBETCHHX

СОВМИНОВ

РЕСПУБЛИК

<19 6l) МЮ 0 13 ог

ГОСУДРРСТВЕННЬ9 КОМИТЕТ бССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к авта сномм санВпаватвМ (21) 3376378/25-28 (22) 07.01.82 (46) 23 06 83 ° Бюль Ф 23 . (72) К. С. Серов:и 9. В. КоныяенкО (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени станкоинструментальный институт (53) 620.178.162(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР, 9 585402, кл. G 01 В 11/24, 1976.

2. Приборы и стенды для испытания машин и узлов. М., МДНТП, 1965, с. 9-13 (прототнп). (54) (57) 1 ° СТЕНД ДХИ ИССЛЕДОВАНИЯ

ДИНАМИЧЕСКИХ XAPAKTEPHCTHK ЗУБЧАТЫХ . ПЕРЕДАЧ, содержащий корпус, размещенные в нем с возможностью поворо та ведущий и ведоьнй шпиндели, предназначенные для установки иснйтуеваж передач, кинематически связанные со шпинделями привод и нагружатель, .Усилительно-регистрирующую аппаратуру и подключенные к ней преобразо ватели перемещений, ось чувствиъельности каждого из которых перпенднку. лярва к оси одного из шпинделей, о.т л и ч:а ю шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей при исследовании также передач с гибкой связью, каждый преобразователь выполнен в виде датчика Холла, магнитная система которого связана с одним.нэ шпинделей для зубчатых передач и с корпусом для передач с гибкой связью, а носитель полупроводниковых кристаллов соответственно с корпусом для зубчатых передач и со шпинделем для передач с гибкой. связью.

2. Стенд по и. 1, о т л и ч аю шийся, тем, что, с целью позы- Е щения очности измерений прн исследовании зубчатых передач, он снабжен подключенным к усилительно-регистрирующей аппаратуре преобразователем эубцовой частож, а носитель полупро

1 водниковых кр-сталлов установлен так-© йФ же перпендикулярно к плоскости зацепления зубьев.

1024787

Изобретение относится к общему машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть исполв эовано для исследования динамики зубчатых передач и передач с гибкими связями

Известен стенд для исследования объектов в динамике, содержащий источник стробоскопических импульсов, предназначенный для.освещения исследуемых объектов, например шпинделей .30 с испытуемыми зубчатыми передачами или передачами с гибкой связью, и преобразователь перемещений„ например оптическое .устройство, предназначенное для измерения биения шпин.деля. Соответствующий шпиндель стен-, .да освещают в процессе исследования . стробоскопическими импульсами с час4 тотой в два раза большей частоты вращения. шпинделя, наблюдают шпиндель неподвижным и .определяют величи. ну двойного прогиба и двойного. биения шпинделя,оптическим устройством 1).

Недостаток данного устройства заключается в невысокой точности изме- .25 рения деформаций шпинделей. наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту являет-ся стенд для исследования динамических характеристик. зубчатых передач, содержащий корпус, размещенные в нем с возможностью поворота ведущий и ведомый. шпиндели, предназначенные для установки испытуемых передач, кинематически связанные со шпинделя- З5 ми привод н нагружатель, усилительно-регистрирующую аппаратуру н подключенные к ней преобразователи пе- ремещений, ocb чувствительности каждого иэ которых перпендикулярна 4О оси одного иэ шпинделей. Преобразователи перемещений выполнены механическими и имеют измерительные наконечники (2).

Недостаток известного стенда заключается в невысокой точности изме- рений при исследовании зубчатых пЕредач и невозможности исследования динамических характеристик передач с гибкой связью.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей исследования передач с гибкой связью и повышение точности измере- ний при исследовании зубчатых передач °

Указанная цель достигается .тем, что в стенде для исследования динаьыческих характеристик зубчатых пе-, редач, содержащем корпус, размещен- 60 ные в нем с воэможностью поворота ведущий и ведомый шпиндели, предназ-, наченные для установки испытуемых передач, кинематнчески связанные со шпинделями привод и нагружатель, 65 усилительно-регистрирующую аппарату.ру и подключенные к ней преобразователи перемещений, ось чувствительности каждого из которых перпендикулярна оси одного иэ шпинделей, каждый преобразователь выполнен в виде, датчика Холла, магнитная система которого связана с одним иэ шпинделей для зубчатых передач и с корпусом для передач с гибкой связью, а носитель"полупроводниковых кристаллов соответственно с корпусом для зубчатых передач и со шпинделем для передач с гибкой связью.

Кроме того, стенд снабжей" подклю-ченным к усилительно-регистрирующей аппаратуре преобразователем зубцовой частоты, а носитель полупроводни новых кристаллов установлен также и; перпендикулярно к плоскости зацепе- ния зубьев,.

Ф

На Фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на Фиг. 2— схема установки носителей с полупроводниковыми кристаллами преобразова« теля перемещений в плоскости, перпен- дикулярной к,осям вращения шпинделей на Фиг. 3 - прербразователь для измерения поперечных перемещений шпинделя под действием переменных по величине и направлению сил трения,. воз. никающих в зоне зацепления зубьев колес; на Фиг. 4 - преобразователь для измерений деформаций шпинделя под действием усилия. натяжения гибкой связи исследуемой передачи.

Стенд содержит корпус 1, привод 2,, ведущий 3 и ведомый 4 шпиндели для установки испытуемых колес 5 и 6, нагружающее устройство. 7 с торсионным измерителем 8 тормозного момента, преобразователь 9 зубцовой частоты, преобразователи 10 и 11 перемещений (на Фиг. 1 носители полупроводниковых кристаллбв преобразователей 10 и 11 показаны повернутыми s плоскости чертежа), токосъемное устройство

12 и. усилительно-регистрирующую ап:паратуру (He показана).

Каждый преобразователь перемеще" ний (Фиг. 2) выполнен в виде датчика Холла, содержащего носитель 13 с полупроводниковыми кристаллами 14, и 15 и магнитную систему 16.

Носитель 13 полупроводниковых кристаллов 14 и 15 выполнен в виде диска 17 со,ступицей 18 с, двумя. диаметрально расположенными по его периферии параллельно .оси вращения

Г-образной формы кронштейнами 19 и 20.

Носитель 13, например, в случае исследования зубчатых передач, установлен на корпусе стенда соосно с соответствующим шпинделем 3(4) с возможностью, поворота вокруг его оси при настройке на угол, обеспечивающий перпендикулярность диаметраль1024787

3 4 ного сечения расположения полупровод- личине и направлению сил трения, никовых кристаллов 14 и 15 плоскости возникающих в зоне зацепления-зубьев зацепления колес 5 и 6 передачи. Но- колес 5 и 6 испытуемой передачи, носитель 13 оснащен фиксирующим устрой- ситель 13 полупроводниковых кристапством 21 и нониусом 22, закрепленным . лов 14,и 15 каждого преобразователя на наружной цилиндрической поверхнос- 5 перемещений устанавливают путем повоти ступицы 18. На наружной цилиндри- рота вокруг оси вращения шпинделя 3 ческой поверхности корпуса 1 стенда, или 4 до положения, при котором ди= соосной со шпинделем, установлена аметр, проходящий через оси симметкруговая шкала,23. Полупроводниковые рин двух полупроводниковых кристаЛкристаллы 14 и 15 нанесены на повефи-.10 лов 14 и 15, перпендикулярен плосности кронштейнов 19 и 20 носителя 13, кости зацепления, соответствующей перпендикулярные к оси вращения шпин- заданному направлению вращения колес деля, симметрично этой оси. 5 и 6 нвредачи. Отс"ет угла noaopma

Магнитная система 16 каждого пре-: носителя 13 полупроводниковых крисобраэователя перемещений выполнена . 1j таллов 14 н 15 может. быть осуществ виде двух концентрично расположен- . влен но шкале 23 с- нониусом 27., эаных кольцевых постоянных. магнитов 24: крепленными соответственно на корпусе и 25 с противоположной полярностью 1 стенда и на ступице 18 носителя 13 . на одноименных торцовых плоскостях, полупроводниковых кристаллов 14 и 15. установленных, например в случае нс- --0. С целью повышения точности измерений следования зубчатых передач, на соот-. .ноложений шпинделей в корпусе 1 в ветствующем шпинделе 3 или 4 с проме.. районе. опоры-36 каждого шпинделя 3 жуточным иэ немагнитного материала и 4 н.-в зоне установки носителя 13 кольцом 26 и разделенных между соб<Ж .: полупроводниковых кристаллов 14 и 15 таким же нз немагнитного материала, .соответствующих преобразователей 10 кольцом 27. Внутренний магнит 25 ; н 11 перемещений выполнена кольцевая длининее наружного 24. К торцам колb-" . проточка 37 на ширину ступицы 18 ноцевых магнитов 24 и 25 прикреплены еителя 13, которая уменьшает влияние шайбы 28-31 из магнитного материала., деформации интор 36 каждого шпинделя

Наружные диаметры внутренних шайб 3 и 4 на точность измерений его по28 и 29 меньше наружных. диаметров ... -ложения. наружных шайб 30 и 31, Соосио со,. -, . -Стенд работает следующим образом. шпинделем к шайбам 28-31 соответст- .. Ba шпинделях 3 и 4 устанавливают венно прикреплены конусообразные .. . колеСа 5 и 6 испытуемой передачи. кольца 32-35 иэ магнитного материала,:: С мннималъным зазором по отношению треугольного:сечения, симиетричные. к периферии зубчатого венца ведущего относительно средней .плоскости коль- . колеса 5 устанавливают преобразовацевых магнитов 24 и 25, перпендику- . тель 9 зубчатой частоты. С угретом лярной оси вращения шпинделя 3 или 4., параметров и направления вращения

К наружным шайбам 30 и 31 конусооб- . зубчатых колес 5 и 6 испытуемой перераэные кольца 34 н, 35 прикрепюжны 40 дачи относительно шпинделей 3 и 4 большими основаниями . К" внутренним .. выставляют носители 13 полупроводни. шайбам 28 и 29 конусообразные коль - . ковых кристаллов.14 и 15 преобраэоваца 32 и .33 прикреплены малыми осно- . телей 10 и 11 перемещений..Включают, ваниями. Конусообразные: кольца 32-35.. нривод 2 стенда и усилительно-регист-,. выполняют функции. конических кольце-,45 рирующую аппаратуру, Стенд выводят

° . вых„наконечников магнитной системы, натребуемый режим работы, сообщая

16 йреобразователей 10 и 11. При . npa этом исследуемой передаче необтаком конструктивном исполнении они ходимую нагрузку и скорость вращения преобразуют в осевой плоскости по.— . . Во время работы передачи в зонах: добие двух букв Х, в. центрах кото- .зацепления зубьев в,процессе .из перых симметрично коническим .кольце- 50 ресолряжения возникают переменные дым наконечникам 32-35 магнитной по величине и направлению силы тресистемы 16 расположены полупройод- ння. действие этих сил направлено никовые кристаллы 14 и. 15. Принятое перпендикулярно плоскости зацепления исполнение магнитной системы поэво- и является причиной деформации-шпин,ляет получить максимальную чувстви- 55 делей 3 и 4 в направлении, перпендительность преобразователей 10 и 11 кулярнам осям вращения. B результате перемещений. С целью дополнительно- . периодических поперечных колебаний го повышения чувствительности всей : шпинделей 3 и 4 изменяется периодиизмерительной системы полупроводни- ; чески. положение нольцевых конических ковые кристаллы 14 и 15 преобраэо- 60 наконечников (конусообразные кольца вателей 10 и 11 включены в плечи.иэ 32-35) магнитных систем 16 относимерительнйх мостов, (не показаны)., тельно носителей 13 с полупроводниДля получения возможности прове- ковыми кристаллами 14 и 15 преобрадения измерений деформаций шпинде-,: . зователей 10 и 11 и, следовательно, лей под действием переменных по ве-. 65 периодически изменяется уРовень злект-!

1024787

f рических сигналов, свимаеыих с этих . ее экстремумов. Носители 13 попупро- преобразователей. Сигналы с преобра-, водниковых кристаллов 14 и 15, будуэователей 10 и. 11 поступают íà элеат . чи жестко свяэаниыии со шпинделяии

РОн»о-усилительную и регистрирующую-". 3 и 4, непреРывно копируют положение аппаратуру. последних относительно корпуса 1 для получений возможности прове- 5 стенда в соответствии с имеющими иесдения исследований о изучению дефор« то поперечными деформациями и перемеиаций шпинделей 3 и 4 .под действ»ем щенияии шпинделей 3 и 4. В Резулътаусилий натяжения гибких связей в пе- те э ого непрерывно изменяется nemo° Редачах с гибкими связяии также ис- ; жение полупроводниковых кристаллов пользуются описанные преобразовате- 10 14 и 15 .относииелъно кольцевых кон»".. ли 10 и 11 перемещений; но с измене-. ческих наконечников,32-35 неподвижнием относительного двйжения носите ных магнитных систем 16 преобраэоваля 13 и магнитной системы 16. В,этом. - телей 10 и 11 и, следовательно, неслучае носители 13 полупроводнико-, прерывно изменяется:уровень еигнвлов, вых кристаллов 14 и 15 ирепятся жест g5 снимаем@к с преобразователей 10 и 11 ко на шпинделях 3 и 4 стенда, а маг-. перемещений. Сигналы с преобраэованитные системя 16 на корпусе 1 стен-: телей 10 и 11 через токосъемные уст- . да с выполнением всех изложенных . Ройства 12 поступают на электронно-: требований относительно Расположения усилительную и регистрирующую апв аполупроводниковых кристаллов 14 и 15 2О Ратуру. по отношению к кольцевым коническим наконечникам 32-35 магнитных систем Такая конструкция стенда поэволя16 и самих магнитных систем 16 Отно- ет повысить его надежность и одиовре сительно шпинделей 3 и 4. ма»но точность и стабиль»ость измеВ этом случае при работе стенда . 25 Рений периодических поперечных пеРе-. под действием усилия натяжения гиб-: вещаний под действнеи переменных по кой связи испытуемой передачи проис- величине и направлению сил трения, ходит деформация шпинделей 3 и 4. : возникающих в зонах зацепления зубьев

С изменением натяжения гибкой связи колес истытуеснх передач, а также изменяется величина угла обхвата se- обеспечивает снятие аналогичных дидущих н ведомых звеньев передачи, иэ- 30 намических характеристик.для передач меняется направление и величина ре- е; гибкими .связями и, тем садним, расэультирующих Реакций в опорах шпин- ширить еге технологические воэможносделей 3 и 4 и, следовательно, изме- . тн при исследовании также передач няется их деформация и положение с гибкой связью.

1024787

1024787

Составитель Ю. Красненко

Редактор P .. Цицика Техред A.A÷,. Корректор О. Тигор

» »Р

Заказ 4383/39 . Тираж 873 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4;