узел трения для испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность

Классы МПК:G01N3/56 исследование сопротивления износу или истиранию 
Патентообладатель(и):Гузенко Юрий Михайлович[UA]
Приоритеты:
подача заявки:
1990-11-30
публикация патента:

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к оборудованию для испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность. Целью изобретения является повышение точности испытания материалов зубчатых колес образца и контробразца на контактную прочность путем исключения механического износа цилиндрических дисков образца и контробразца в процессе испытания, уменьшения диаметра их трущихся поверхностей, постепенного уменьшения межосевого расстояния валов, на которых закреплены образец и контобразец, смещения зубчатых колес образца и контробразца навстречу друг к другу и нарушения первоначально установленного контактного взаимодействия их зубьев. Узел трения для испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность содержит закрепленные на параллельных валах образец и контробразец, каждый из которых состоит из цилиндрического диска и зубчатого колеса. Диаметры цилиндрических дисков образца и контробразца равны диаметрам начальных окружностей, соосно закрепленных вместе с ними на одних валах зубчатых колес. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2

Формула изобретения

УЗЕЛ ТРЕНИЯ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ НА КОНТАКТНУЮ ПРОЧНОСТЬ, содержащий два параллельных вала, закрепленные на них соответственно образец и контробразец, каждый из которых выполнен в виде соосных цилиндрического диска и зубчатого колеса, взаимодействующих соответственно с диском и колесом, закрепленными на другом валу, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, диаметры дисков равны диаметрам начальных окружностей соответствующих им зубчатых колес.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к оборудованию для испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность.

Известен узел трения для испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность, содержащий параллельные валы, закрепленный на одном из этих валов образец, выполненный в виде ролика с цилиндрическим пояском и наружной базовой поверхностью переменного относительно оси вращения радиуса, и закрепленный на другом валу контробразец, выполненный в виде двух электрически изолированных друг от друга цилиндрических дисков [1]

При работе данного узла трения цилиндрический поясок образца взаимодействует с одним из цилиндрических дисков контробразца, а базовая поверхность образца с другим цилиндрическим диском контробразца.

Однако такой узел трения не обеспечивает достаточную точность испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность, так как базовая поверхность образца и один из дисков контробразца взаимодействуют между собой с переменным радиальным зазором, что не позволяет в более полной мере воспроизвести условия и кинематику зацепления реальной зубчатой передачи.

Известен также узел трения для испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность, содержащий закрепленные на параллельных валах образец и контробразец, каждый из которых состоит из цилиндрического диска и зубчатого колеса [2]

При работе данного узла трения образец и контробразец в отдельности взаимодействуют своими цилиндрическими дисками и в отдельности взаимодействуют своими зубчатыми колесами, при этом цилиндрические диски образца и контробразца нагружают радиальной сжимающей силой, а зубчатые колеса образца и контробразца при воздействии на них прикладываемых к валам крутящих моментов нагружают окружной сжимающей силой. Для правильного зацепления зубчатых колес, например, с прямым расположением их зубьев необходимо, чтобы межосевое расстояние валов, а также закрепленных на этих валах цилиндрических дисков и зубчатых колес образца и контробразца в течение всего времени испытания сохранялось без какого-либо изменения по сравнению с исходным, установленным до начала испытания межосевым расстоянием, и было при этом равно полусумме диаметров цилиндрических дисков и полусумме диаметров начальных окружностей зубчатых колес образца и контробразца.

Однако в таком узле трения образец и контробразец выполнены таким образом, что цилиндрический диск каждого из них не равен диаметру начальной окружности установленного соосно вместе с ним на одном валу зубчатого колеса. В результате этого при работе узла трения нагруженные радиальной сжимающей силой цилиндрические диски образца и контробразца работают в условиях трения качения со скольжением, что соответственно вызывает механический износ этих цилиндрических дисков в процессе испытания и уменьшение диаметра их трущихся поверхностей. Одновременно с механическим износом цилиндрических дисков и уменьшением диаметра их трущихся поверхностей происходит постепенное уменьшение межосевого расстояния валов, на которых закреплены образец и контробразец, а также постепенное смещение зубчатых колес образца и контробразца навстречу друг к другу и нарушение первоначально установленного контактного взаимодействия их зубьев, что в свою очередь сжимает точность испытания материалов зубчатых колес образца и контробразца на контактную прочность, поскольку участки зубьев, которые первоначально взаимодействовали между собой по начальной окружности каждого зубчатого колеса (в полюсе зацепления зубьев) по мере осуществления механического износа цилиндрических дисков постепенно смещаются друг относительно друга в радиальном направлении, переходя при этом из режима трения качения в режим трения качения со скольжением. Кроме того, чем больше будет происходить механический износ цилиндрических дисков образца и контробразца, тем больше будет достигаться относительное проскальзывание участков зубьев, работавших первоначально при трении качения, и наоборот.

Цель изобретения повышение точности испытания материалов зубчатых колес образца и контробразца на контактную прочность путем исключения механического износа цилиндрических дисков образца и контробразца в процессе испытания, уменьшения диаметра их трущихся поверхностей, постепенного уменьшения межосевого расстояния валов, на которых закреплены образец и контробразец, смещения зубчатых колес образца и контробразца навстречу друг к другу и нарушения первоначально установленного контактного взаимодействия их зубьев.

Поставленная цель достигается тем, что в узле трения для испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность, содержащем закрепленные на параллельных валах образец и контробразец, каждый из которых состоит из цилиндрического диска и зубчатого колеса, диаметры цилиндрических дисков образца и контробразца равны диаметрам начальных окружностей соосно закрепленных вместе с ними на одних валах зубчатых колес.

На фиг.1 изображен предлагаемый узел трения для испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1.

Узел трения содержит закрепленные на параллельных валах 1 и 2 образец 3 и контробразец 4. Образец 3 состоит из цилиндрического диска 5 и зубчатого колеса 6, а контробразец 4 из цилиндрического диска 7 и зубчатого колеса 8. Диаметр D1 цилиндрического диска 5 образца 3 равен диаметру начальной окружности соосно закрепленного вместе с ним на одном валу 1 зубчатого колеса 6, а диаметр D2 цилиндрического диска 7 контробразца 4 диаметру начальной окружности соосно закрепленного вместе с ним на одном валу 2 зубчатого колеса 8. Межосевое расстояние а валов 1 и 2, а также зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 равно полусумме диаметров D1 и D2 их цилиндрических дисков 5 и 7. Цилиндрический диск 5 и зубчатое колесо 6 образца 3 могут быть закреплены с электрической изоляцией друг от друга и от вала 1 при помощи текстолитовых шайб 9 и втулки 10, что позволяет проводить испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность одновременно с возможностью пропускания через контакт зубчатых колес 6, 8 или цилиндрических дисков 5, 7 постоянного тока и измерения в их контакте падения электрического напряжения в режиме нормального тлеющего разряда до и после подачи смазки в зону контакта вращающегося образца 3 и контробразца 4 для определения в их контакте, например, толщины масляной пленки по разности измеренных падений электрического напряжения.

П р и м е р 1. Для испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность используют образец 3 и контробразец 4, зубчатые колеса 6 и 8 которых имеют прямые зубья, модуль зубьев m 2 мм и одинаковое количество зубьев Z Z1 Z2 25. Тогда, диаметр начальных окружностей зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 будет равен d d1 d2 mузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299z 2узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 204429925 50 мм, диаметр вершин этих зубьев будет равен da da1 da2 mузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299(z + 2) 2(25 + 2) 54 мм и диаметр впадин этих же зубьев будет равен df df1 df2 m(z 2,5) 2(25 2,5) 45 мм.

Согласно изобретению диаметр D1 цилиндрического диска 5 образца 3 должен быть равен диаметру начальной окружности соосно закрепленного вместе с ним на одном валу 1 зубчатого колеса 6, т.е. D1 d1 50 мм, а диаметр D2 цилиндрического иска 7 контробразца 4 равен диаметру начальной окружности соосно закрепленного вместе с ним на одном валу 2 зубчатого колеса 8, т.е. D2 d2 50 мм. Таким образом, D1 D2 d1 d2 50 мм. Межосевое расстояние валов 1 и 2, а также образца 3 и контробразца 4 будет равно а D1 + D2/2 50 + 50/2 50 мм.

П р и м е р 2. Для испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность используют образец 3 и контробразец 4, зубчатые колеса 6 и 8 которых имеют прямые зубья, модуль зубьев m 2 мм и различное количество зубьев, при этом зубчатое колесо 6 образца 3 имеет количество зубьев Z1 23, а зубчатое колесо 8 контробразца 4 имеет количество зубьев Z2 27. Тогда диаметр начальной окружности зубчатого колеса 6 образца 3 будет равен d1 mузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299Z1 2узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 204429923 46 мм, диаметр вершин этого колеса будет равен da1 m(Z1 + 2) 2(23 + 2) 50 мм и диаметр впадин этих же зубьев будет равен df1 m(Z1 2,5) 2(23 2,5) 41 мм, а диаметр начальной окружности зубчатого колеса 8 контробразца 4 d2= mузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299Z2 2узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 204429927 54 мм, диаметр вершин этих зубьев равен da2m(Z2 + 2) 2(27 + 2) 58 мм и диаметр впадин этих же зубьев равен df2 m(Z2 2,5)=2(27 2,5) 49 мм.

Согласно изобретению диаметр D1 цилиндрического диска 5 образца 3 должен быть равен диаметру начальной окружности соосно закрепленного вместе с ним на одном валу 1 зубчатого колеса 6, т.е. D1 d1 46 мм, а диаметр D2 цилиндрического диска 7 контробразца 4 должен быть равен диаметру начальной окружности соосно закрепленного вместе с ним на одном валу 2 зубчатого колеса 8, т.е. D2 d2 54 мм. Таким образом, D1 d1узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299 D2 d2. Межосевое расстояние валов 1 и 2, а также образца 3 и контробразца 4 будет равно а D1 + D2/246 + 54/2 50 мм.

В прототипе же диаметры D1 и D2 цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4 не равны соответственно диаметрам d1 и d2 начальных окружностей соосно закрепленных вместе с ними на одних валах 1 и 2 зубчатых колес 6 и 8, т. е. D1узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299 d1 и D2 узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299d2, что соответственно вызывает относительное проскальзывание цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4 и механический износ рабочих поверхностей этих дисков 5 и 7 в процессе испытания, а это в свою очередь вызывает уменьшение диаметра рабочих поверхностей цилиндрических дисков 5 и 7, постепенное уменьшение межосевого расстояния а валов 1 и 2, на которых закреплены образец 3 и контробразец 4, смещение зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 навстречу друг к другу и нарушение первоначально установленного контактного взаимодействия этих зубьев, снижая в результате всего этого точность испытания материалов зубчатых колес 6 и 8 на контактную прочность по сравнению с предлагаемым узлом трения для испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность, в котором диаметры D1 и D2 цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4 равны диаметрам начальных окружностей d1 и d2 соосно закрепленных вместе с ними на одних валах 1 и 2 зубчатых колес 6 и 8, и позволяет исключить вышеуказанные недостатки прототипа.

Узел трения работает следующим образом.

Вначале образец 3 и контpобразец 4 закрепляют на параллельных валах 1 и 2 роликовой машины трения (не показана), затем обеспечивают контактное взаимодействие цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4, а также зацепление зубьев зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4. После этого цилиндрические диски 5 и 7 образца 3 и контробразца 4 нагружают радиальной сжимающей силой Р и закрепленный на ведущем валу 1 образец 3 при воздействии на него крутящего момента T1приводят во вращение узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442991.

В результате взаимодействия образца 3 и контробразца 4 своими зубчатыми колесами 6 и 8 во вращение узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442992 увлекается закрепленный на ведомом валу 2 контробразец 4, который при помощи связанного c валом 2 тормозного или другого устройства (не показан) нагружают крутящим моментом Т2. При таком взаимодействии и нагружении образца 3 и контробразца 4 в зацеплении их зубчатых колес 6 и 8 возникает окружная сила Ft2узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299T2/D2, сила давления между зубьями Fп Ft/cos узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299, где узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299 угол зацепления зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4, а также радиальная сила Fr Ftузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299tg узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299.

Сила Р радиального нагружения цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4 должна быть больше радиальной силы Fr, возникающей при работе узла трения в зацеплении зубьев зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4, что исключает возможность взаимного выталкивания зубчатых колес 6 и 8 из зубчатого зацепления, увеличения при этом межосевого расстояния а валов 1 и 2, появления радиального зазора между цилиндрическими дисками 5 и 7 образца 3 и контробразца 4, а также нарушения контактного взаимодействия зубьев зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 для нормальной их работы.

Для испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность предлагаемый узел трения установлен на валах 1 и 2 роликовой машины трения, которая обеспечивает подводимую к зубчатому колесу 6 образца 3 мощность, равную Р1 1,0 кВт, угловую скорость, равную узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442991 31,42 рад/с (частота вращения образца 3n1 300 мин-1), и постоянную нагрузку подводимой к зубчатому колесу 8 контробразца 4 мощности, равной Р2 0,312 кВт. Зубчатые колеса 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 имеют прямые зубья, модуль зубьев m 4 мм и одинаковое количество зубьев Z1 Z2 16.

Тогда, передаваемый зубчатым колесом 6 образца 3 крутящий момент будет равен Т1 Р1/ узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442991 1,0узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299103/31,42 31,82 Нм.

При передаточном числе зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4, равном U Z2/Z1 16/16 1, угловая скорость узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442992зубчатого колеса 8 контробразца 4 будет равна угловой скорости узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442991зубчатого колеса 6 образца 3, т.е. узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442992=узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442991 31,42 рад/с (частота вращения контробразца 4П2 300 мин-1), а крутящий момент, создаваемый на зубчатом колесе 8 контробразца 4, будет равен Т2 Р2/ узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442992 0,312узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299103/31,42 9,93 Нузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299м.

При модуле зубьев m 4 мм зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4, а также одинаковом количестве их зубьев Z1,2 16 диаметр начальных окружностей этих зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 будет равен d1,2 mузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299Z1,2 4узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 204429916 64 мм.

Окружная сила в зацеплении зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 будет равна Ft2узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299T2/d2 2узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442999,93/0,064 310,3 Н, сила давления между зубьями зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 будет равна Fn Ft/cos узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299 где для прямозубой передачи угол зацепления узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299= 20о, тогда Fn 310,3/cos 20о 310,3/0,94 330,1 Н и радиальная сила между зубьями зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 будет равна Fr Ftузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299tg узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299 310,3узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299rg 20o 310,3узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442990,36 112 Н.

Поскольку радиальная сжимающая сила Р цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4 должна быть больше, чем возникающая в зубчатом зацеплении радиальная сила Fr, то радиальную сжимающую силу R цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4 устанавливают равной величине Р 140 Н, что на 20% больше, чем возникающая в зубчатом зацеплении зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 радиальная сила Fr.

При длине контактной площади взаимодействия цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4, равной В 14 мм, диаметре цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4, равном величине D1,2 64 мм, изготовлении цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4 из одного материала стали 45, модуль упругости которой равен Е1,2 2,1узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299105 МПа, закалке цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4 до твердости HRC 60 и радиальной сжимающей силе цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4, равной Р 140 Н, номинальная нагрузка на единицу длины контактной площадки цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4 будет равна q P/B 140/14 10 Н/мм, приведенный радиус кривизны цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4 будет равен узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299= D1узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299D2/2)D1 + D2) 64узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 204429964/2(64 + 64/2) 16 мм и приведенный модуль упругости цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4 будет равен Е 2узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299Е1узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299Е2/(Е1+ E2)2узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442992,1узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299105узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442992,1узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299105/(2,1узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299105 + 2,1узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442991,5) 2,1узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299105 МПа, а контактные напряжения сжатия для цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4 из стали с коэффициентом Пуассона узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299= 0,3 и при начальном касании по линии будут равны величине

узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299Н=0,418узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299=0,418узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299=151,4 МПа<[узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299Н]

При выполнении цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4 из закаленной стали с HRG узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299 60 допускаемые контактные напряжения на сжатие рекомендуется принимать [ узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299н] 800.1200 МПа.

Проверочный расчет зубьев зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 на контактную прочность можно произвести по формуле

узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299Н= ZНузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299ZМузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299Zузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299[(U+1)/U] узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299 узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299 [узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299Н] где узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299н расчетное контактное напряжение сжатия зубьев в полюсе зацепления, Zн коэффициент формы сопряженных поверхностей зуьев в полюсе зацепления.

Для прямозубой передачи при узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299= 20о (угол зацепления зубьев) Zн 1,76; Zм коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных зубьев.

Для зубьев стальных зубчатых колес при Е 2,1узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299105 МПа (приведенный модуль упругости) и узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299= 0,3 (коэффициент Пуассона) Zм275узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299103 Па1/2; Zузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299 коэффициент суммарной длины контактных линий сопряженных зубьев.

Для прямозубых передач

Zузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299= узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299, где узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299- коэффициент торцового перекрытия. Приближенно коэффициент торцового перекрытия равен узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299 [1узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 204429988 3,2узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299(1/Z1+ 1/Z2)]/cos узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299 где Z1 и Z2 количество зубьев зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 (Z1 Z2 16); узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299- угол наклона зубьев.

Для прямозубых зубчатых колес узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299= 0, а cos 0 1, тогда узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299 [1,88 3узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442992узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299(2/16 + 1/16)]узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442991 1,48, а Zузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299=узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299=0,92 U передаточное число зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4, U Z2/Z1 16/16 1; T2 крутящий момент, передаваемый ведомым зубчатым колесом 8 контробразца 4 (Т22/ узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442992 0,312узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299103/31,42 9,93Нузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299м); KHузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299- коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями в косозубых передачах.

Для прямозубых передач KHузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299 1; KHузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299 коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий в результате погрешностей в зацеплении и деформации зубьев. При рабочей ширине венца зубчатого колеса 8 контробразца 4, равной b 8 мм, диаметре начальном окружности зубчатого колеса 8 контробразца 4, равном d d2 64 мм, коэффициенте ширины венца зубчатого колеса 8 контробразца 4 по диаметру его начальной окружности, равном узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299bd b/d 8/64 0,125, и при твердости поверхности зубьев ННВ НВ 350, KHузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299= 1; КНV коэффициент динамической нагрузки, возникающей в зубчатом зацеплении. Приняв для зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 7-ю степень точности, твердости зубьев зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 ННВ НВ 350 и окружной скорости зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4, равной V узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299 узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299 nузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299d/60 3,14узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299300узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442990,064 1,0 м/с, КНV 1,04; а межосевое расстояние зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4, равное а d1 + +d2/2 64 + 64/2 64 мм (d1 и d2 диаметры начальных окружностей зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4); узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299ba коэффициента ширины венца зубчатого колеса 8 контробразца 4 по межосевому расстоянию. При b 8 мм и а 64 мм, узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299ba b/a 8/64 0,125; [ узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299н] допускаемое контактное напряжение для зубьев зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4, определяемое по формуле [ узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299н] ( узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299нlimb /Sн)узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299ZRузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299ZVузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299KНL, где узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299нlimb предел контактной усталости поверхностей зубьев, соответствующий базовому числу циклов напряжений.

При изготовлении зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 из стали 45 и твердости поверхностей зубьев ННВ НВ 350, узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299нlimb 2узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299ННВ + 70 2узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299350 + 70 770 МПа; Sн коэффициент безопасности. При однородной структуре материала зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 коэффициент безопасности равен Sн 1,1; ZR коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей зубьев. При изменении ZR от 0,9 до 1,0 примем ZR0,95; ZV коэффициент, учитывающий окружную скорость зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4. При окружной скорости зубчатых колес V узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442995 м/с, ZV 1; КНL коэффициент долговечности. Базовое число циклов напряжений для ННВ НВ 350 равно Nно 38узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299106. Эквивалентное число циклов напряжений при работе зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 с постоянной нагрузкой равно NНЕ= 60узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299n2узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299t 60узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299300узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 204429925узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299103 450узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299106, где t продолжительность работы узла трения под нагрузкой за расчетный срок службы (в часах).

При отношении NНЕ/NНО 450узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299106/38узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299106 11,8, KНL 0,9.

Тогда, [ узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299н] 770узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442990,95узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442991узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442990,9/1,1 598 МПа, а

узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299,узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442992узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299[узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 20442991)/1]узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299=

Таким образом, при выполнении предлагаемого узла трения для испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность по вышеуказанному примеру достаточно, чтобы крутящий момент, создаваемый тормозным устройством на зубчатом колесе 8 контробразца 4, был равен Т2= 9,93 Нузел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299м, радиальная сила, сжимающая цилиндрические диски 5 и 7 образца 3 и контробразца 4, была равна Р 140 Н, что на 20% больше радиальной силы Fr, возникающей в зубчатом зацеплении зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4, в результате чего при длине контакта вдоль образующей цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4, равной b 14 мм, между ними можно обеспечить контактные напряжения сжатия, равные величине узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299н151,4 МПа, что значительно меньше величины [ узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299н] 800.1200 МПа, а между зубьями в полюсе зацепления зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 при длине их контакта вдоль образующей, равной b 8 мм, можно обеспечить контактные напряжения сжатия, равные величине узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299н 500 МПа, что меньше величины [ узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299н] 598 МПа.

Кроме того, выполнение предлагаемого узла трения для испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность таким образом, чтобы диаметры D1 и D2 цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4 были равны диаметрам d1 и d2 начальных окружностей соосно закрепленных вместе с ними на одних валах 1 и 2 зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 позволяет исключить возможность механического износа цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4 в процессе испытания, уменьшение диаметра D1 и D2 из трущихся поверхностей, постепенное уменьшение межосевого расстояния а валов 1 и 2, на которых закреплены образец 3 и контробразец 4, смещения зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 навcтречу друг к другу и нарушения первоначально уcтановленного контактного взаимодейcтвия их зубьев, вноcящего определенную погрешноcть в результаты иcпытания материалов зубчатых колеc 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 на контактную прочность, а это в свою очередь позволяет повысить точность испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность и составляет технико-экономический эффект данного изобретения.

Для снижения возможного влияния образуемой между цилиндрическими дисками 5 и 7 образца 3 и контробразца 4 толщины масляной пленки на радиальное смещение зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4 в противоположные стороны не более, чем на 5 мкм, можно установить ограничитель подачи смазки в зону контакта цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4, выполненный, например, в виде пластины и упирающийся одним своим концом радиально или наклонно в цилиндрическую поверхность окунающегося в масло цилиндрического диска образца или контробразца со стороны подаваемой в их контакт смазки (не показано).

Цилиндрические диски 6 и 7 образца 3 и контробразца 4, а также их зубчатые колеса 6 и 8 могут быть выполнены не только из одного материала, но также с одинаковой твердостью и шероховатостью трущихся поверхностей, а радиальную нагрузку Р между цилиндрическими дисками 5 и 7 образца 3 и контробразца 4 можно установить такой при которой бы контактные напряжения сжатия цилиндрических дисков 5 и 7 образца 3 и контробразца 4 были равны контактным напряжениям сжатия зубьев в полюсе зацепления зубчатых колес 6 и 8 образца 3 и контробразца 4, т.е. узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299(<N>цилиндрическ.дисков) узел трения для испытания материалов зубчатых передач на   контактную прочность, патент № 2044299н(зубчатыхколес) Тогда, одновременно можно проводить сравнительные испытания материалов зубчатых передач на контактную прочность в модельных (на цилиндрических роликах-дисках 5 и 7) и в реальных (на зубчатых колесах 6 и 8) условиях.

Класс G01N3/56 исследование сопротивления износу или истиранию 

способ определения качества смазочных масел -  патент 2528083 (10.09.2014)
способ оценки износостойкости полимерных композиционных материалов -  патент 2526223 (20.08.2014)
способ триботехнических испытаний материалов для уплотнений -  патент 2522832 (20.07.2014)
устройство с импульсной нагрузкой для испытаний на контактную выносливость -  патент 2522781 (20.07.2014)
стенд для испытаний на износ образцов -  патент 2521754 (10.07.2014)
стенд испытания на износ панелей пола -  патент 2518603 (10.06.2014)
способ прогнозирования износостойкости твердосплавных режущих инструментов -  патент 2518238 (10.06.2014)
способ динамического мониторинга фрикционных мобильных систем -  патент 2517946 (10.06.2014)
способ приработки трибосистемы -  патент 2516345 (20.05.2014)
способ повышения износостойкости пар трения -  патент 2514189 (27.04.2014)
Наверх