РОЛИКОВАЯ МОДЕЛЬ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ
ROLLER MODEL OF GEAR TRANSMISSION

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике, и может быть использовано при исследованиях работы зубчатых передач, преимущественно низкоскоростных.
Известна роликовая модель зубчатой передачи, представляющая собой пару сопряженных под нагрузкой цилиндрических роликов, снабженных приводом. При этом поверхность одного ролика моделирует рабочую поверхность одного реального зуба, а поверхность другого ролика моделирует поверхность другого реального зуба, сопряженного с первым (см., например, Рещиков В.Ф. "Трение и износ тяжелонагруженных передач". - М.: Машиностроение, 1975, 323 с., ил., стр.31).
Недостаток данной конструкции состоит в том, что моделируемые реальные рабочие поверхности зубьев имеют вдоль своих поверхностей различные скорости взаимного скольжения (см., например, Крачельский И.В., Добычин М.Н., Кенбалов B.C. "Основы расчетов на трение и износ". - М.: Машиностроение, 1977, стр.387). Причем скорость взаимного скольжения изменяется вдоль рабочих поверхностей реальных зубьев: от низа (на полюсе зацепления, где скорости скольжения равны нулю) и увеличиваются в обе стороны от полюса зацепления.
В качестве прототипа взята конструкция роликовой модели зубчатой передачи, представляющая собой пару сопряженных под нагрузкой цилиндрических роликов, снабженных приводом. При этом поверхность одного ролика моделирует рабочую поверхность одного реального зуба, а поверхность другого ролика моделирует поверхность другого реального зуба, сопряженного с первым (см. "Машины и стенды для испытаний деталей" / под ред. Д.Н.Решетова. - М.: Машиностроение, 1979 - 343 с., ил., стр.44).
Недостаток данной конструкции состоит в том, что профиль моделирующих роликов - цилиндрический, при этом скольжение по всей их поверхности одинаково, что искажает моделирование реальных рабочих поверхностей зубьев, снижает достоверность испытаний. И для получения реальной картины взаимодействия реальных зубьев необходимо использовать несколько пар роликов в различных режимах трения, что увеличивает время испытаний и уменьшает производительность испытаний.
Изобретением решается задача повышения достоверности роликовой модели и снижения времени исследований.
Для этого роликовая модель зубчатой передачи представляет собой пару сопряженных под нагрузкой цилиндрических роликов, установленных на валах, снабженных приводами, причем вал одного ролика установлен в подвижной каретке, к которой приложена сопрягающая нагрузка, а другой ролик установлен на своем валу с эксцентриситетом.
Сущность роликовой модели поясняется чертежом, на котором изображены цилиндрический ролик 1, установленный на валу 2, снабженный приводом (не показано) и установленный в подвижной каретке 3, к которой приложена сопрягающая нагрузка Р, каретка располагается в корпусе 4 испытательной машины; сопряженный цилиндрический ролик 5, установленный на своем валу 6, расположенном в корпусе 4 испытательной машины, причем этот ролик установлен на своем валу с эксцентриситетом е.
Работает данная модель следующим образом. Ролики 1 и 2 вводятся в сопряжение друг с другом под действием нагрузки Р и приводятся во взаимное вращение от привода со скоростями вращения №1 и №2 соответственно. Наличие эксцентриситета е ролика 2 моделирует процесс взаимодействия реальной поверхности реального зуба. Точка А на профиле ролика 2 соответствует точке полюса зацепления на рабочем профиле реального зуба. Точка Б на профиле ролика 2 соответствует точке с наибольшим скольжением на рабочей поверхности моделируемого зуба. Точки С и Д - переходные. Участки АСВ и АДБ соответствуют участкам в обе стороны от полюса зацепления реального зуба. То есть ролик 2 моделирует одну рабочую поверхность реального зуба.
Твердость ролика 1 берется выше, чем твердость ролика 2. Величина эксцентриситета е рассчитывается индивидуально для каждого случая моделирования реального зубчатого колеса.
По сравнению с прототипом данная роликовая модель позволяет повысить достоверность испытаний, снизить потребное количество пар испытуемых роликов и времени испытаний.