SU1672258A1 - Способ испытани зубьев зубчатых колес - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при определении эксплуатационных характеристик зубчатых колес и других сложнопрофильных изделий. Цель изобретени  - приближение условий испытаний к эксплуатационным путем учета вли ни  различного соотношени  нагрузок, прикладываемых к рабочей поверхности зуба в испытуемых зонах, на накопление в нем повреждений. Испытуемое зубчатое колесо 2 устанавливают и фиксируют в опорах основани  1. Устанавливают заданное и посто нное дл  данного цикла нагружени  сочетание нагрузок в зонах 4 и 5 зуба испытаемого колеса 2 путем подбора требуемого соотношени  плеч нагружающего элемента 3. Пульсатором прикладывают к последнему двустороннюю нагрузку и измер ют последовательно деформации в контролируемой точке 6. По изменению деформации от одного цикла нагружени  к другому циклу нагружени  суд т о накоплении повреждений. Дл  перехода на дополнительный цикл нагружени  измен ют соотношение прокладываемых нагрузок. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к испытательной технике, i может быть использовано при определении эксплуатсционных характеристик зубчатых колес и других сложнопрофильных изделий.

Целью изобретени   вл етс  приближение условий испытаний к эксплуатационным .

На чертеже изображена схема устройства дл  реализации предлагаемого способа .

Устройство содержит основание 1 с упорами (не показаны) дл  установки и фиксации испытуемого колеса 2, пульсатор (не показан) и нагружающий элемент 3. Последний выполнен в виде шарнирно св занного г основанием 1 двуплечего рычага с двум  сопр женными цилиндрическими рабочими поверхност ми, размещенными нз разных плечах. Перва  рабоча  цилиндрическа  поверхность предназначена дл  взаимодействи  с поверхностью зуба испытуемого колеса 2 в зоне 4 однопарного зацеплени  и выполнена с радиусом,равным радиусу кривизны профил  зуб  сопр гаемого колеса в полюсной зоне, доуга  - в зоне 5 контакта на вершине зуба ч выполнена с радиусом кри- зизны,равным радиусу кривизны профил  зуба сопр гаемого колеса в начале активного участка. Пульсатор св зан с одним из плеч нагружающего элзмента и выполнен двустороннего действи . Двуплечий рычаг выполнен с регулируемым отношением плеч, например, путем обеспечени  перемещени  его шарнирной св зи с основанием 1 по рычагу между плоскост ми, пергендику- л рными профилю зуба испытуемого колеса 2 в зонах 4 и 5. С последним в контролируемой точке, например в точке 6, св зано устройство дл  контрол  деформации, например , в пиде упругого элемента и тензи- сторов (не показаны).

Способ реализуетс  в следующей по- спедовагельности.

Испытуемое зубчатое колесо 2 устанавливают и фиксируют в опорах основани  1. Устанавливают заданное и посто нное дл  данного цикла нагружени  сочетание нагрузок в зонах 4 и 5 зуб испыт /емого колеса 2 путем подбора требуемого соот- ношан -is теч нагружающего элемента 3 или регулировкой соотношени  двусторонних усилий, прикладываемых к ему. Прикладывают к элементу 3 двустороннюю нагрузку при помощи пульсатора, обеспечива  в цикле нагружени  в зоне 4 однопарного зацеплени  и еершине 5 испытуемого зуба колеса 2 последовательное

приложение и сн тие сосредоточенных нагрузок , перпендикул рных его рабочей поверхности . Измерение деформаций в цикле нагружени  осуществл ют в точке 6 зуба

при помощи устройства дл  контрол  деформации в моменты последовательного приложени  и сн ти  элементом 3 нагрузки в зонах 4 и 5. Определ ют относительную деформацию,  вл ющуюс  контролируе0 мым параметром, и по ее изменению от одного цикла нагружени  к другому циклу нагружени  суд т о процессе накоплени  повреждений и его интенсивности . После достижени  контролируемым параметром

5 заданного значени , например, допустимой величины относительной деформации или проведени  требуемого числа циклов нагружени  устанавливают другое соотношение величин сосредоточенных нагрузок

0 дл  зон 4 и 5, измен  , например, отношение плеч нагружающего элемента 3 путем перемещени  его шарнирной св зи с основанием 1 по рычагу к зоне 5, и дополнительный цикл нагружени , и измерени 

5 деформаций повтор ют в указанной последовательности .

При таком определении процесса накоплени  повреждений можно судить о наличии поверждений в наиболее опасных, с

0 точки зрени  возможности разрушени  зубчатого колеса, зонах: ; у корн  зуба и в его полюсной зоне. Регистраци  процесса накоплени  повреждений в материале может вестись как дл  всей конструкции зу5 ба. так и дл  каждой опасной зоны отдельно. Дл  определени  накоплени  повреждений в конкретной опасной зоне необходимо из величины деформации зуба, полученной при его нагружении в начале

0 активного участка (в этот момент свое вли ние на деформацию зуба оказывают обе наиболее интенсивно повреждающиес  зоны), отделить величину деформации зуба, полученную в момент нагружени  по5 люсной зоны (при этом вли ние на деформацию зуба оказывает в основном повреждение у корн  зуба). Это позволит оценить вли ние на деформацию зуба повреждени  полюсной зоны зуба. Отнес 

0 полученные значени  к аналогичным в последующий цикл нагружени , можно судить о накоплении повреждени  в опасных зонах зуба.

Испытани  по данному способу прово5 дились дл  случа  моделировани  погрешностей сборки зубчатой пары, в частности дл  случа  перекоса осей. При этом усилие в дополнительном цикле нагружени  в зо- - контакта на вершине зуба составило V 6 кН (усилие, реализованное в аналогииной зоне в основном цикле нагружени , составило 9,2 кН), а в зоне однопарного зацеплени  в дополнительном цикле - 5,5 кН (при испытани х в основном цикле нагружени  - 4.6 кН).

Сравнение по количеству циклов нагружени  испытываемого зуба зубчатого колеса до достижени  заданного значени  контролируемого параметра показало, что при дополнительном цикле нагружени  эта величина составила 1.6-107 циклов, а при основном - 1,85-107.

Кроме того, наблюдение за процессом накоплени  повреждений в зубе позвол ет вы вить закономерности развити  разрушени . Так, в основном цикле нагружени  повреждени  наблюдались преимущественно в зоне 4 однопарного зацеплени , и выход испытываемых зубьев из стро  про- исходил в указанной зоне. В то же врем  при дополнительном цикле нагружени  первоначально процесс накоплени  повреждений более интенсивно происходил в зоне однопарного зацеплени , а в конечной стадии испытании он наблюдалс  у корн  зуба, где и происходили окончательные разрушени .

Claims (2)

1.Способ испытани  зубьев зубчатых колес, заключающийс  в том, что устанавливают и фиксируют на основании испытуемое колесо, в цикле нагружени  в зоне однопарного зацеплени  и вершине испытуемого зуба последовательно прикладывают перпендикул рно рабочей поверхности последнего и снимают две сосредоточенные нагрузки заданного соотношени  и о накоплении повреждений суд т по одному из контролируемых параметров, отличающийс  тем, что, с целью приближени  условий испытаний к эксплуатационным, в цикле нагружени  измер ют деформации испытуемого зуба в одной из контролируемых точек в моменты нагружени  испытуемых зон последнего, а за контролируемый параметр принимают разность измеренных деформаций от одного цикла нагружени  к другому циклу нагружени .

2.Способ по п.1,отличающийс  тем, что после достижени  контролируемым параметром заданного значени , измен ют соотношение величин сосредоточенных нагрузок и испытани  продолжают при дополнительном цикле нагружени , аналогичном основному.