стенд для испытаний упругих призматических шпонок

Формула изобретения

1. Стенд для испытания шпоночного соединения, включающего упругую призматическую шпонку, содержащий основание, испытательный узел в виде невращающегося вала и нагружающей втулки, жестко закрепленный на основании электродвигатель, рычаг и эксцентриковый механизм, отличающийся тем, что эксцентриковый механизм выполнен в виде установленного на валу электродвигателя профильного кулачка, а нагружающая втулка наружной поверхностью жестко соединена с одним концом рычага, другой конец которого посредством регулировочного винта установлен с возможностью взаимодействия с профильным кулачком.

2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что профильный кулачок выполнен в виде храпового колеса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению к испытаниям деталей машин, а именно к испытаниям упругих призматических шпонок на выносливость, долговечность и надежность.

Известен стенд для испытания шпоночных соединений, преимущественно шлицевых см. авт. св. СССР N 947676, G 01 M 13/00, 1982, состоящий из герметичного корпуса, в котором на вибраторах установлено основание. К основанию жестко крепятся опоры, имеющие отверстия под подшипники опор испытываемого соединения в виде шлицевого соединения, имеющего шлицевой вал и шлицевую втулку. Шлицевой вал проходит через полый вал, внутри которого установлено эксцентриковое устройство в виде втулки. Полый вал установлен в опорах и жестко соединен с шестерней, находящейся в зацеплении с шестерней привода. Испытываемый вал жестко соединен с переходником, смонтированным на одной из крайних опор, и не вращается. Устройство нагружения крутящимся моментом состоит из силового гидроцилиндра, трехплечего рычага, шарнирно соединенного с основанием и тяг, соединенных с фланцем шлицевой втулки. Известное решение [1] принято за прототип.

Технический результат изобретения расширение возможностей испытаний упругих призматических шпонок на выносливость, долговечность и надежность в широком диапазоне частот нагружения и при различных циклах нагружения.

На фиг. 1 изображен общий вид стенда для испытаний упругих призматических шпонок; на фиг. 2 то же, вид А; на фиг. 3 шпоночная головка, разрез Б-Б; на фиг. 4 фиг. 3, сечение В-В, до нагружения; на фиг. 5 фиг. 3, сечение В-В, после нагружения, на фиг. 6 фиг. 3, сечение Г-Г.

Стенд для испытаний упругих призматических шпонок состоит из рамы 1, двигателя 2, например, электродвигателя, сменного профильного кулачка 3, опоры 4, шпоночной головки 5 и рычага 6 с регулировочным винтом 7. Для установки рамы в горизонтальное положение служат ножки 8. Электродвигатель 2 и опора 4 крепятся к раме 1 при помощи, например, болтов.

Шпоночная головка 5 состоит из неподвижного вала 9, втулки 10, подшипников 11 и 12, шайбы 13, гайки 14 и испытуемой упругой призматической шпонки 15. Неподвижный вал 9 жестко закреплен в опоре 4 своей хвостовой, например, квадратной хвостовой частью между основанием опоры 16 и крышки 17, при помощи, например, шпилек 18 и гаек 19. Втулка 10 шпоночной головки 5 жестко соединена с рычагом 6, например, при помощи сварки.

Для испытаний упругой призматической шпонки 15 ее устанавливают в паз неподвижного вала 9. На вал 9 со шпонкой 15 устанавливают втулку 10 с рычагом 6, в котором имеется такой же шпоночный паз как и на валу 9. Во втулке 10 установлены подшипники 11 и 12 с посадкой с натягом, а с валом они образуют скользящую посадку. Это позволяет легко устанавливать или снимать втулку 10 с валом 9. В осевом направлении втулка 10 крепится гайкой 14 через шайбу 13.

Испытания упругой призматической шпонки 15 на стенде производят следующим образом. В шпоночную головку 5 устанавливают шпонку 15. С помощью регулировочного болта 7 выбирают зазор по минимальному размеру кулачка. При вращении вала двигателя 2, кулачок 3 вращается, при этом рычаг 6 через регулировочный болт 7 отклоняется, сообщая угловое перемещение втулке 10. Втулка 10 давит на шпонку 15, установленную в неподвижном валу 9, и деформирует ее в пределах высоты кулачка, а далее возвращается в первоначальное положение. Цикл нагружения зависит от профиля кулачка, а частота нагружения от частоты вращения вала двигателя и числа профилей на начальном диске кулачка. Испытания упругой призматической шпонки на выносливость производят до полного разгружения или потери упругих свойств. Для измерения нагрузок, деформаций и напряжений, которые возникают при испытании шпонок применяют известные методы.