DE1573682C3 - Test bench for determining the characteristics of torque-transmitting machine elements - Google Patents
Test bench for determining the characteristics of torque-transmitting machine elementsInfo
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Description
elementen auf die Spindeln ausgeübt werden. Darüber hinaus ermöglicht diese Anordnung aber in einfacher Weise, zwischen dem Verteilergetriebe einerseits und den zusätzlichen Lagern andererseits in. die Ausgangsspindeln Drehmomentgeber, Drehimpulsgeber, Drehmomentmeßeinrichtungen od. dgl. einzuschalten. Diese Einrichtungen werden durch die Anordnung der zusätzlichen Läger von unerwünschten Kräften freigehalten, die sonst leicht das Meßergebnis beeinflussen könnten.elements are exerted on the spindles. In addition, however, this arrangement makes it easier Way, between the transfer case on the one hand and the additional bearings on the other hand in. The output spindles Turn on torque transducers, rotary pulse transducers, torque measuring devices or the like. This Facilities are kept free of undesirable forces by the arrangement of the additional bearings, which could otherwise easily influence the measurement result.
Das Verteilergetriebe selbst kann unterschiedlich ausgebildet sein. Sein konstruktiver Aufbau ermöglicht es z. B., die einzelnen Spindeln in einfacher Weise durch Zahnräder miteinander zu verbinden, so daß jeweils zwei aufeinanderfolgende Ausgangsspindeln unterschiedliche Drehrichtung aufweisen. Durch die Anordnung, von Zwischenrädern kann aber auch erreicht werden, daß alle Ausgangsspindeln gleiche Drehrichtung aufweisen.The transfer case itself can be designed differently. Its constructive structure makes it possible it z. B. to connect the individual spindles in a simple manner by gears so that each two successive output spindles have different directions of rotation. By the arrangement, intermediate gears can also ensure that all output spindles have the same direction of rotation exhibit.
Auch hinsichtlich der Drehzahlen der Ausgangsspindein sind verschiedene Varianten möglich. So kann das Verteilergetriebe z. B. so ausgebildet sein, daß alle Ausgangsspindeln mit gleicher Drehzahl umlaufen, es kann aber auch so ausgelegt werden, daß sie unterschiedliche ■ Drehzahlen aufweisen. Schließlich kann das Verteilergetriebe aber auch als Schaltgetriebe derart ausgebildet sein, daß bei konstanter Drehzahl des Antriebsmotors die Drehzahlen aller oder einzelner Ausgangsspindeln schaltbar sind.Also with regard to the speeds of the output spindles different variants are possible. So the transfer case z. B. be designed so that all output spindles rotate at the same speed, but it can also be designed so that they have different ■ Have speeds. Finally, the transfer case can also be designed as a gearbox in this way be that at constant speed of the drive motor the speeds of all or individual output spindles are switchable.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist auf dem Untergestell im Abstand vom Verteilergetriebe ein Vorgelegegetriebe angeordnet, das eine der Anzahl der Ausgangsspindeln entsprechende Anzahl von durchgehenden Wellen aufweist, die den gleichen Achsabstand wie die Ausgangsspindeln aufweisen. Auf diese 3S Weise wird es möglich, zwischen dem Verteilergetriebe, bzw. den zusätzlichen Lagern einerseits und dem Vorgelegegetriebe andererseits die zu prüfenden Maschinenelemente anzuordnen und diese mit den erforderlichen Meßeinrichtungen zu verbinden.In a further embodiment of the invention is on the underframe at a distance from the transfer case a countershaft transmission is arranged which has a number of corresponding to the number of output spindles has continuous shafts that have the same center distance as the output spindles. On this 3S Way, it is possible between the transfer case, or the additional bearings on the one hand and the Countershaft transmission on the other hand to arrange the machine elements to be tested and these with the necessary To connect measuring devices.
Es ist möglich, das Vorgelegegetriebe in einzelne Getriebe mit jeweils einer oder mehreren Wellen zu unterteilen. Das Vorgelegegetriebe ist als Ganzes oder die einzelnen Getriebe für sich auf dem Untergestell schwenkbar und in Richtung und quer zu den Achsen der Ausgangsspindeln verstellbar. Dadurch wird es möglich, jeden gewünschten Abstand, Achsversatz bzw. Winkelversatz zwischen dem Verteiler- und Vorgelegegetriebe einzustellen, wie es für die Untersuchung der verschiedenen Maschinenelemente erforderlich ist Schließlich sind die einzelnen Wellen des Vorgelegegetriebes untereinander durch Zahnräder od. dgl. kuppelbar. It is possible to convert the countershaft transmission into individual transmissions, each with one or more shafts subdivide. The countershaft transmission is on the subframe as a whole or the individual transmissions by themselves pivotable and adjustable in the direction of and across the axes of the output spindles. This is how it becomes possible, any desired distance, axial offset or angular offset between the transfer and countershaft transmission set as necessary for the study of the various machine elements Finally, the individual shafts of the countershaft transmission can be coupled to one another by gearwheels or the like.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die A b b. 1 bis 15 zeigen unterschiedliche Versuchsanordnungen in mehreren Ansichten. Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings. The A b b. 1 to 15 show different Experimental arrangements in several views.
In den A b b. 1 und 2 ist ein Prüfstand dargestellt, der aus dem Untergestell 1 besteht, auf dem das Verteilergetriebe 2 mit dem angeflanschten Motor 3 angeordnet ist. Das Verteilergetriebe 2 verlassen die Ausgangsspindeln 4, die untereinander durch die Zahnräder 5 verbunden sind. Im Abstand vom Verteilergetriebe 2 sind die zusätzlichen Lager 6 angeordnetIn the A b b. 1 and 2 a test stand is shown, the consists of the underframe 1 on which the transfer case 2 with the flanged motor 3 is arranged is. The transfer case 2 leaves the output spindles 4, which are connected to one another by the gears 5 are. The additional bearings 6 are arranged at a distance from the transfer case 2
Am anderen Ende des Untergestells 1 befindet sich das Vorgelegegetriebe 7 mit den durchgehenden Wellen 8. Auf diesen Wellen 8 befinden sich die Zahnräder 9. In dem dargestellten Beispiel ist das Zahnrad 9 der mittleren Welle 8 derart verschoben, daß es nicht mit den beiden übrigen Zahnrädern 9 kämmt.At the other end of the subframe 1 is the countershaft transmission 7 with the continuous shafts 8. On these shafts 8 are the gears 9. In the example shown, the gear 9 is the middle shaft 8 shifted in such a way that it does not mesh with the other two gears 9.
Wie in den A b b. 1 und 2 zu entnehmen ist, weist das Verteilergetriebe 2 insgesamt drei Ausgangsspindeln 4 auf und das Vorgelegegetriebe 7 besitzt ebenfalls drei durchgehende Wellen 8, die mit den Ausgangsspindeln 4 fluchten. Bei dem in den A b b. 1 und 2 dargestellten Versuch werden nur die jeweils äußeren der drei Ausgangsspindeln 4 bzw. Wellen 8 benutzt. An diesen äußeren Ausgangsspindeln 4 ist zwischen dem Verteilergetriebe 2 und den zusätzlichen Lagern 6 je eine Drehmomentmeßnabe 10 eingeschaltet. Zwischen den zusätzlichen Lagern 6 und dem Vorgelegegetriebe 7 tragen diese Wellen je eine zu prüfende Kupplung 11 und am Vorgelegegetriebe 7 ist je eine zu prüfende Bremse 12 vorgesehen. An ihren freien Enden tragen die beiden äußeren durchgehenden Wellen 8 des Vorgelegegetriebes 7 die Schwungmassen 13.As in the A b b. 1 and 2, the transfer case 2 has a total of three output spindles 4 on and the countershaft transmission 7 also has three continuous shafts 8, which are connected to the output spindles 4 lines. In the case of the A b b. 1 and 2 are only the outer of the three output spindles 4 and waves 8 are used. On these outer output spindles 4 is between the transfer case 2 and the additional bearings 6 each have a torque measuring hub 10 switched on. Between the additional Bearings 6 and the countershaft transmission 7, these shafts each carry a clutch 11 and 11 to be tested A brake 12 to be tested is provided on the countershaft transmission 7. The two carry at their free ends outer continuous shafts 8 of the countershaft transmission 7 the centrifugal masses 13.
Ein mit diesem Versuchsaufbau durchzuführender Versuch kann etwa wie folgt ablaufen: Zunächst sind die zu prüfenden Kupplungen 11 ausgekuppelt und die Bremsen 12 gelüftet. Nach dem Anfahren des Motors 3 werden die Kupplungen 11 eingerückt, wodurch die Schwungmassen 13 auf die Drehzahl der Ausgangswellen 4 beschleunigt werden. Dabei können die erforderlichen Kenndaten der zu prüfenden Kupplungen 11 ermittelt werden. Anschließend werden die Kupplungen 11 wieder ausgerückt und die zu prüfenden Bremsen 12 betätigt, wobei deren Kenndaten festgestellt werden können.An experiment to be carried out with this experimental set-up can proceed roughly as follows: First are the clutches to be tested 11 are disengaged and the brakes 12 are released. After starting the engine 3 the clutches 11 are engaged, whereby the centrifugal masses 13 on the speed of the output shafts 4 can be accelerated. The required characteristic data of the clutches 11 to be tested can thereby be determined will. The clutches 11 are then disengaged again and the brakes 12 to be tested actuated, whereby their characteristics can be determined.
Die A b b. 3 bis 5 zeigen einen Versuchsaufbau, wie er für die Prüfung von Riemen- oder Kettentrieben erforderlich ist. Der grundsätzliche Aufbau des Prüfstandes ist der gleiche wie bei dem Versuchsaufbau mit den A b b. 1 und 2. Im Gegensatz zu dem dort beschriebenen Prüfstand weisen jedoch hier das Verteiler- und Vorgelegegetriebe je vier Ausgangsspindeln 4 bzw. durchgehende Wellen 8 auf. Die Ausgangsspindeln 4 sind durch die miteinander kämmenden Zahnräder 5 untereinander in der Weise verbunden, daß jeweils zwei aufeinanderfolgende Spindeln 4 unterschiedliche Drehrichtungen aufweisen. Bei diesem Versuch sind jeweils die erste und dritte, bzw. die zweite und vierte Ausgangsspindel 4 durch einen Riemen- oder Kettentrieb 15 untereinander verbunden. In eine der Ausgangsspindeln 4 eines jeden Riemen- oder Kettentriebes ist ein Drehmomentgeber 14 eingeschaltet.The A b b. 3 to 5 show an experimental setup as required for testing belt or chain drives is. The basic structure of the test stand is the same as for the test setup with the A b b. 1 and 2. In contrast to the test stand described there, however, the distributor and Countershaft gears each have four output spindles 4 or continuous shafts 8. The output spindles 4 are interconnected by the intermeshing gears 5 in such a way that each two consecutive spindles have 4 different directions of rotation. In this attempt are each the first and third or the second and fourth output spindle 4 by a belt or chain drive 15 connected to each other. In one of the output spindles 4 of each belt or chain drive a torque transmitter 14 is switched on.
Der Versuch läuft in der Weise ab, daß nach dem Anfahren des Motors 3 mittels der Drehmomentgeber 14 ein Moment auf die Riemen- oder Kettentriebe 15 gegeben wird, wonach deren Kenndaten wie übertragbares Drehmoment, Drehzahl- bzw. Geschwindigkeitsgrenze, Verschleiß, Alterung, Schlupf u.dgl. ermittelt werden können.The experiment runs in such a way that after starting the engine 3 by means of the torque transmitter 14 a moment is given to the belt or chain drives 15, after which their characteristics as transferable Torque, speed or speed limit, wear, aging, slip and the like are determined can be.
Mit dem Prüfstandsaufbau nach den A b b. 6 und 7 können z. B. elastische Kupplungen untersucht werden, wobei diese unter Verdrehspannung laufen und einem Winkel- bzw. Achsversatz ausgesetzt sind. Der Aufbau des Versuchsstandes entspricht im wesentlichen wieder dem oben beschriebenen. Das Vorgelegegetriebe 7 ist hierbei in zwei einzelne Getriebe unterteilt, die jedes für sich auf dem Untergestell 1 verschiebbar sind. So ist das eine Vorgelegegetriebe T derart quer verschoben, daß sich zwischen den Ausgangsspindeln 4 und den Wellen 8 ein Achsversatz ergibt. Das zweite Vorgelegegetriebe 7" ist dagegen so geschwenkt, daß sich zwischen den Spindeln 4 und den Wellen 8 ein Winkelversatz ergibt Zwischen den Spindeln 4 und den Wellen 8With the test bench structure according to A b b. 6 and 7 can e.g. B. elastic couplings are examined, where they run under torsional stress and are exposed to an angular or axial offset. The structure of the test stand essentially corresponds to that described above. The countershaft transmission 7 is divided into two individual transmissions, each of which can be shifted on the subframe 1. So the one countershaft transmission T is shifted transversely in such a way that there is an axial offset between the output spindles 4 and the shafts 8. The second countershaft transmission 7 ″, on the other hand, is pivoted in such a way that an angular offset results between the spindles 4 and the shafts 8
sind die zu prüfenden elastischen Kupplungen 16 eingeschaltet. Die Zahnräder 9 sowohl des Vorgelegegetriebes 7' als auch des Getriebes 7" kämmen miteinander, so daß es möglich ist, durch Drehmomentgeber 14, die in jeweils eine Ausgangsspindel 4 eingeschaltet sind, je zwei elastische Kupplungen 16 mit einem Drehmoment zu beaufschlagen.the elastic couplings 16 to be tested are switched on. The gears 9 of both the countershaft transmission 7 'as well as the gearbox 7 "mesh with each other, so that it is possible, by torque transmitter 14, the in each case one output spindle 4 is switched on, two elastic couplings 16 each with a torque to apply.
Der in den A b b. 8, 9 und 10 dargestellte Versuchsaufbau entspricht im wesentlichen wieder dem nach den A b b. 1 und 2. Dieser Prüfstandsaufbau dient jedoch nicht zur Durchführung eines Schwungmassenversuches, sondern vielmehr dazu, zu prüfende Kupplungen 11 abzubremsen, um das Schaltmoment, Hartmoment, Reibwerte u.dgl. zu bestimmen. Zu diesem Zweck sind im Gegensatz zu dem Versuchsaufbau nach den A b b. 1 und 2 an den freien Enden der durchgehenden Wellen 8 des Vorgelegegetriebes 7 je ein Bremszaum 17 vorgesehen, wodurch diese Wellen 8 abgebremst werden können. Wie bei dem Versuchsaufbau mit den A b b. 1 und 2 sind die Ausgangsspindeln 4 mit Drehmomentmeßnaben 10 versehen.The in the A b b. The experimental set-up shown in FIGS. 8, 9 and 10 essentially corresponds to that shown in FIG the A b b. 1 and 2. However, this test bench setup is not used to carry out an inertia test, but rather to brake the clutches to be tested 11 in order to achieve the shifting torque, hard torque, To determine coefficients of friction and the like. For this purpose, in contrast to the experimental setup according to the A b b. 1 and 2 at the free ends of the continuous shafts 8 of the countershaft transmission 7 each have a brake bridle 17 provided, whereby these shafts 8 can be braked. As with the experimental setup with the A b b. 1 and 2, the output spindles 4 are provided with torque measuring hubs 10.
In den A b b. 11 und 12 schließlich ist eine Variante des Versuchsaufbaues nach den Abb.6 und 7 dargestellt. Dieser Versuchsaufbau dient zur Prüfung von Gelenkwellen 18 unter Winkelversatz. Zu diesem Zweck ist das Vorgelegegetriebe 7 quer zum Prüfstand verschoben und jeweils zwei nebeneinanderliegende Wellen 8 des Vorgelegegetriebes durch die kämmenden Zahnränder 9 verbunden. Durch die Drehmomentgeber 14 können jeweils zwei nebeneinanderliegende Gelenkwellen 18 derart mit einem Drehmoment beaufschlagt und dadurch gegeneinander verspannt werden, daß im Dauerversuch ihre Kenndaten ermittelt werden können. .In the A b b. Finally, 11 and 12 is a variant of the experimental set-up according to Figures 6 and 7. This experimental set-up is used to test cardan shafts 18 under angular misalignment. To this The purpose is to move the countershaft transmission 7 transversely to the test stand and two adjacent one at a time Shafts 8 of the countershaft transmission connected by the meshing tooth edges 9. Through the torque transmitter 14, two adjacent cardan shafts 18 can be acted upon with a torque in this way and are braced against each other in that their characteristics are determined in a long-term test be able. .
Eine weitere Variante eines mit dem Prüfstand erzielbaren Versuchsaufbaues ist in den A b b. 13 bis 15 dargestellt. Dieser Versuchsaufbau dient dazu, ähnlich wie bei dem Versuch nach den A b b. 6 und 7 elastische Kupplungen 16 zu untersuchen. Im Gegensatz zum dortigen Versuch werden jedoch mit dem Versuchsauf-. bau nach den A b b. 13 bis 15 die elastischen Kupplungen 16 einer oszillierenden Beanspruchung unterworfen, wodurch deren Schwingungs- und Dämpfungsverhalten ermittelt werden können.Another variant of an experimental setup that can be achieved with the test stand is shown in A b b. 13 to 15 shown. This experimental set-up is used, similar to the experiment according to A b b. 6 and 7 elastic To examine clutches 16. In contrast to the experiment there, however, with the experiment on. build according to the A b b. 13 to 15, the elastic couplings 16 are subjected to an oscillating load, whereby their vibration and damping behavior can be determined.
. Bei diesem Versuchsaufbau weist das Verteilergetriebe 2 drei Ausgangsspindeln 4 auf, von denen jedoch nur die mittlere benutzt wird. Auf dieser ist die Kurbel 19 angeordnet, die über die Lenker 20 auf die Kurbeln 21 wirkt, die auf den Wellen 22 befestigt sind, die einerseits in den zusätzlichen Lagern 6 gelagert sind und andererseits mit den durchgehenden Wellen 8 des Vorgelegegetriebes 7 verbunden sind. Diese Wellen 22 tragen auch die zu prüfenden elastischen Kupplungen 16. An den Enden der durchgehenden Wellen 8 sind Schwungmassen 13 angeordnet.. In this experimental setup, the transfer case 2 has three output spindles 4, but only of these the middle one is used. The crank 19 is arranged on this, which is connected to the cranks 21 via the handlebars 20 acts, which are attached to the shafts 22, which on the one hand are mounted in the additional bearings 6 and on the other hand, are connected to the continuous shafts 8 of the countershaft transmission 7. These shafts 22 carry Also the elastic couplings 16 to be tested are at the ends of the through shafts 8 Flywheel masses 13 are arranged.
Beim Antrieb durch den Motor 3 werden über den Kurbeltrieb die Wellen 22 in oszillierende Bewegungen versetzt, wobei über die elastischen Kupplungen 16 die Schwungmassen 13 angetrieben werden. Beim Durchfahren eines bestimmten Drehzahlbereiches mit dem Antriebsmotor 3 kann ermittelt werden, welche Eigendämpfung die Kupplungen 16 besitzen und bei welcher Schwingungszahl sie in Resonanz übergehen.When driven by the motor 3, the shafts 22 are set in oscillating movements via the crank mechanism offset, the centrifugal masses 13 being driven via the elastic couplings 16. When driving through a certain speed range with the drive motor 3 can be determined which self-damping have the clutches 16 and at what number of vibrations they go into resonance.
Die beschriebenen Versuchsaufbauten zeigen, daß sich mit dem Grundaufbau des Prüfstandes die verschiedensten Versuche durchführen lassen, wobei immer jeweils mehrere Maschinenelemente gleichzeitig untersucht werden können.The experimental setups described show that the most varied of the basic setup of the test stand Have experiments carried out, always with several machine elements at the same time can be examined.
Hierzu 6 Blatt ZeichnungenIn addition 6 sheets of drawings
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DEL0055302 | 1966-12-17 |
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DE1573682A1 DE1573682A1 (en) | 1970-04-30 |
DE1573682B2 DE1573682B2 (en) | 1975-07-10 |
DE1573682C3 true DE1573682C3 (en) | 1976-02-19 |
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