齿轮疲劳试验装置的制作方法

专利2022-05-09  2


本发明涉及齿轮疲劳试验技术领域,更具体地说,涉及一种齿轮疲劳试验装置。



背景技术:

齿轮疲劳点蚀试验是一种检查油品、考验齿轮钢材料以及分析齿轮疲劳寿命的关键性试验,同时对分析齿轮的涂层工艺以及热处理的方法具有重要作用。

目前,传统的齿轮疲劳试验装置只能够对单个试验齿轮箱中的齿轮进行疲劳试验,不能够对多个齿轮进行系统对比以及数据之间的差异分析,无法实现在相同条件下,验证试验的准确性,而且在传统的齿轮疲劳试验装置中完成测试后,只能停止齿轮疲劳试验装置的运行,将下一个待试验的齿轮在试验齿轮箱中进行更换,由于更换齿轮时需要使试验设备停机,而且试验齿轮箱无法从齿轮疲劳试验装置中拆卸下来,导致齿轮更换的过程比较繁琐,大大延长了齿轮更换的时间,降低了齿轮疲劳试验的效率。

因此,如何解决现有技术中齿轮疲劳试验装置的试验效率低以及无法验证试验的准确性的问题,成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供齿轮疲劳试验装置以解决现有技术中齿轮疲劳试验装置的试验效率低以及无法验证试验的准确性的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:

本发明提供了齿轮疲劳试验装置,包括:

驱动装置;

至少两组齿轮箱组,各组所述齿轮箱组均与所述驱动装置传动连接,并且每组所述齿轮箱组均包括传动轴组、与所述传动轴组的一端传动连接的第一齿轮箱以及与所述传动轴组的另一端可拆卸传动连接的第二齿轮箱;

离合器,每组所述齿轮箱组与所述驱动装置之间均设置有所述离合器,并且各个所述离合器均能够单独控制所述驱动装置动力传输的通断;

数据采集装置,每组所述齿轮箱组一一对应信号连接有所述数据采集装置;

中央处理装置,所述中央处理装置分别与各个所述数据采集装置以及所述驱动装置信号连接,并且所述中央处理装置能够控制所述驱动装置的启停。

在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。

进一步的,所述传动轴组包括与所述第二齿轮箱传动连接的第一传动轴以及第二传动轴、一端与所述第一传动轴可拆卸连接、另一端与所述第一齿轮箱传动连接的第三传动轴、与所述第二传动轴可拆卸连接的第四传动轴、一端与所述第四传动轴可拆卸连接、另一端与所述第一齿轮箱传动连接的第五传动轴,所述第一传动轴以及所述第二传动轴在靠近所述第一齿轮箱的一端均设置有凸起,所述第三传动轴以及所述第四传动轴在靠近所述第二齿轮箱的一端均设置有用于供所述凸起进行伸入的凹槽,并且所述凸起与所述凹槽相接触的端面上均一一对应设置有多个用于供螺栓进行贯穿的第一通孔。

进一步的,所述第五传动轴为扭杆弹簧,所述第五传动轴与所述第四传动轴在相互靠近的一端均设置有凸缘,并且沿所述凸缘周向的端面上均匀设置有多个用于供螺栓进行贯穿的第二通孔。

进一步的,还包括设置在所述第三传动轴上的扭矩传感器,并且所述扭矩传感器与所述数据采集装置信号连接。

进一步的,还包括固定在所述第二齿轮箱内部的两个温度传感器,并且两个所述温度传感器分别设置在所述第二齿轮箱相对的两个周侧壁上,各个所述温度传感器均与所述数据采集装置信号连接。

进一步的,还包括固定在所述第二齿轮箱外侧壁上的两个振动加速度传感器,两个所述振动加速度传感器间隔并排设置,并且各个所述振动加速度传感器均与所述数据采集装置信号连接。

进一步的,还包括防护罩,各组所述齿轮箱组的外侧均设置有所述防护罩,并且所述防护罩沿着所述齿轮箱组的周向进行包裹。

进一步的,所述第二齿轮箱的上端盖为透明材料。

进一步的,所述防护罩的结构为网格式。

进一步的,所述第一齿轮箱以及所述第二齿轮箱均为铸铁材质。

本申请提供的技术方案包括以下有益效果:

本发明提供的技术方案中,齿轮疲劳试验装置,包括驱动装置、至少两组齿轮箱组、离合器、数据采集装置以及中央处理装置,各组齿轮箱组均与驱动装置传动连接,并且每组齿轮箱组均包括传动轴组、第一齿轮箱以及第二齿轮箱,传动轴组的一端与第一齿轮箱传动连接,传动轴组的另一端与第二齿轮箱可拆卸传动连接,每组齿轮箱组与驱动装置之间均设置有离合器,并且各个离合器均能够单独控制驱动装置动力传输的通断,每组齿轮箱组一一对应信号连接有数据采集装置,中央处理装置分别与各个数据采集装置以及驱动装置信号连接,并且中央处理装置能够控制驱动装置的启停。如此设置,能够实现同时对两组齿轮进行疲劳试验,通过两套数据采集装置以及一套中央处理装置,可在同一设备对两系统采集的数据进行对比分析,当作用两侧试验齿轮相同时,可通过对数据进行差异性分析,验证试验是否出现问题,从而确保齿轮疲劳试验的准确性,中央处理装置能够控制驱动装置的启停,而驱动装置两侧传动连接的离合器,能够单独控制驱动装置动力传输的通断,当一侧的齿轮箱组进行试验时,另一侧的齿轮箱组仍可进行拆装工作,能够实现本设备的齿轮更换与疲劳试验运转同时进行,可极大的提高设备的时间利用率,降低设备运行的空载或者闲置时间,由于第二齿轮箱与传动轴组能够进行可拆卸连接,当两侧的齿轮箱组正常进行试验的同时,可将待试验齿轮安装在闲置的齿轮箱中,当待试验齿轮安装好后,工作人员进入试验区,通过对离合器的控制,使驱动装置到任意一侧齿轮箱组的动力传输中断,当动力完全中断后,工作人员将已经安装有待试验齿轮的齿轮箱将与动力中断的齿轮箱组中的第二齿轮箱整体进行更换,从而实现由齿轮的更换变为齿轮箱整体的更换,达到快换式的目的,进一步的提高了齿轮疲劳试验的效率,同时对于提升资源利用率及人员配备率具有重要作用;从而解决了现有技术中齿轮疲劳试验装置的试验效率低以及无法验证试验的准确性的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中齿轮疲劳试验装置整体的俯视图;

图2是本发明实施例中第一传动轴与第三传动轴连接部位的主视图;

图3是本发明实施例中第一传动轴与第三传动轴连接部位的俯视图。

附图标记:

1、驱动装置;2、第一齿轮箱;3、第二齿轮箱;4、离合器;5、数据采集装置;6、中央处理装置;7、第一传动轴;8、第二传动轴;9、第三传动轴;10、第四传动轴;11、第五传动轴;12、凸起;13、凹槽;14、第一通孔;15、凸缘;16、第二通孔;17、扭矩传感器;18、温度传感器;19、振动加速度传感器;20、防护罩。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。

本具体实施方式的目的在于提供齿轮疲劳试验装置;从而解决了现有技术中齿轮疲劳试验装置的试验效率低以及无法验证试验的准确性的问题。

以下,参照附图对实施例进行说明。此外,下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外,下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

请参阅图1-图3,本实施例提供了齿轮疲劳试验装置,包括驱动装置1、至少两组齿轮箱组、离合器4、数据采集装置5以及中央处理装置6,各组齿轮箱组均与驱动装置1传动连接,并且每组齿轮箱组均包括传动轴组、第一齿轮箱2以及第二齿轮箱3,本实施例中第一齿轮箱2为陪试齿轮箱,第一齿轮箱2内部的齿轮之间的传动比为固定不变的,第二齿轮箱3为试验齿轮箱,待试验的齿轮需要安装在第二齿轮箱3内,第一齿轮箱2以及第二齿轮箱3的箱体的材质可以根据具体的使用环境进行设定,本实施例中第一齿轮箱2以及第二齿轮箱3的箱体的材质均优选为铸铁材质,传动轴组的一端与第一齿轮箱2传动连接,传动轴组的另一端与第二齿轮箱3可拆卸传动连接,每组齿轮箱组与驱动装置1之间均设置有离合器4,并且各个离合器4均能够单独控制驱动装置1动力传输的通断,离合器4的种类可以根据具体的使用环境进行设定,本实施例中离合器4优选为摩擦式离合器,每组齿轮箱组一一对应信号连接有数据采集装置5,中央处理装置6分别与各个数据采集装置5以及驱动装置1信号连接,并且中央处理装置6能够控制驱动装置1的启停,齿轮疲劳试验过程中的温度信号、转速扭矩信号以及振动加速信号等都是通过数据采集装置5传送到中央处理装置6,最后通过中央处理装置6对试验结果进行监测,完成试验,由于数据采集装置5以及中央处理装置6已经是现有技术,故本文不再进行详细赘述。

如此设置,能够实现同时对两组齿轮进行疲劳试验,通过两套数据采集装置5以及一套中央处理装置6,可在同一设备对两系统采集的数据进行对比分析,当作用两侧试验齿轮相同时,可通过对数据进行差异性分析,验证试验是否出现问题,从而确保齿轮疲劳试验的准确性,中央处理装置6能够控制驱动装置1的启停,而驱动装置1两侧传动连接的离合器4,能够单独控制驱动装置1动力传输的通断,当一侧的齿轮箱组进行试验时,另一侧的齿轮箱组仍可进行拆装工作,能够实现本设备的齿轮更换与疲劳试验运转同时进行,可极大的提高设备的时间利用率,降低设备运行的空载或者闲置时间,由于第二齿轮箱3与传动轴组能够进行可拆卸连接,当两侧的齿轮箱组正常进行试验的同时,可将待试验齿轮安装在闲置的齿轮箱中,当待试验齿轮安装好后,工作人员进入试验区,通过对离合器4的控制,使驱动装置1到任意一侧齿轮箱组的动力传输中断,当动力完全中断后,工作人员将已经安装有待试验齿轮的齿轮箱将与动力中断的齿轮箱组中的第二齿轮箱3整体进行更换,从而实现由齿轮的更换变为齿轮箱整体的更换,达到快换式的目的,进一步的提高了齿轮疲劳试验的效率,同时对于提升资源利用率及人员配备率具有重要作用;从而解决了现有技术中齿轮疲劳试验装置的试验效率低以及无法验证试验的准确性的问题。

作为可选的实施方式,传动轴组包括第一传动轴7、第二传动轴8、第三传动轴9、第四传动轴10以及第五传动轴11,第一传动轴7和第二传动轴8分别与第二齿轮箱3传动连接,第三传动轴9的一端与第一传动轴7可拆卸连接,第三传动轴9的另一端与第一齿轮箱2传动连接,第四传动轴10与第二传动轴8可拆卸连接,第五传动轴11的一端与第四传动轴10可拆卸连接,第五传动轴11的另一端与第一齿轮箱2传动连接,第一传动轴7以及第二传动轴8在靠近第一齿轮箱2的一端均设置有凸起12,第三传动轴9以及第四传动轴10在靠近第二齿轮箱3的一端均设置有用于供凸起12进行伸入的凹槽13,并且凸起12与凹槽13相接触的端面上均一一对应设置有多个用于供螺栓进行贯穿的第一通孔14。如此设置,第一传动轴7与第三传动轴9之间的可拆卸连接以及第二传动轴8与第四传动轴10之间的可拆卸连接,能够使第二齿轮箱3从齿轮疲劳试验装置中拆卸下来,方便于后期对第二齿轮箱3进行更换,第一传动轴7与第三传动轴9之间以及第二传动轴8与第四传动轴10之间均通过凸起12与凹槽13相配合的连接方式,当凸起12插入凹槽13的内部时,再用螺栓贯穿凸起12与凹槽13相对应的第一通孔14,贯穿第一通孔14之后的螺栓再与螺母相配合,从而使第一传动轴7与第三传动轴9实现了固定,第二传动轴8与第四传动轴10实现了固定,本实施例中传动轴与传动轴之间采用凸起12与凹槽13的连接方式,保证动力正常传输的情况下,还能够确保传动轴与传动轴之间的连接精度,当齿轮疲劳试验装置运行时,驱动装置1通过离合器4将动力传输给第一齿轮箱2,第一齿轮箱2依次通过第三传动轴9以及第一传动轴7将动力传输给第二齿轮箱3,然后第二齿轮箱3又依次通过第二传动轴8、第四传动轴10以及第五传动轴11将动力又传输给第一齿轮箱2,从而实现了动力完整的传输过程。

更具体的实施方式,本实施例中第五传动轴11优选为扭杆弹簧,第五传动轴11与第四传动轴10在相互靠近的一端均设置有凸缘15,并且沿凸缘15周向的端面上均匀设置有多个用于供螺栓进行贯穿的第二通孔16。如此设置,在开始进行齿轮疲劳试验之前,需使系统增加负载,本实施例中采用力臂的加载方式对扭杆弹簧进行扭矩加载,加载完成后再用螺栓贯穿第五传动轴11的凸缘15与第四传动轴10的凸缘15上的相对应的第二通孔16,贯穿第二通孔16之后的螺栓再与螺母相配合,从而使第四传动轴10与第五传动轴11之间实现了连接固定。

更具体的实施方式,第三传动轴9上固定连接有扭矩传感器17,并且扭矩传感器17与数据采集装置5信号连接,本实施例中扭矩传感器17优选为hbmt22双扭矩传感器。如此设置,当试验齿轮进行齿轮疲劳试验时,固定在第三传动轴9上的扭矩传感器17能够对旋转的试验齿轮进行扭转力矩感知的检测,扭矩传感器17能够将旋转的试验齿轮扭力的物理变化转换成精确的电信号,然后再将电信号传输给数据采集装置5。

作为可选的实施方式,第二齿轮箱3的内部还固定有两个温度传感器18,并且两个温度传感器18分别设置在第二齿轮箱3相对的两个周侧壁上,各个温度传感器18均与数据采集装置5信号连接,本实施例中温度传感器18优选为非接触式温度传感器。如此设置,当齿轮在进行疲劳试验时,第二齿轮箱3内左右两侧的温度传感器18能够将感受到的第二齿轮箱3内的温度实时转换成可用输出信号,然后再将输出信号传输给数据采集装置5。

作为可选的实施方式,第二齿轮箱3的外侧壁上还固定连接有两个振动加速度传感器19,两个振动加速度传感器19间隔并排设置,并且各个振动加速度传感器19均与数据采集装置5信号连接,本实施例中振动加速度传感器19垂直安装于第二齿轮箱3的外侧壁上。如此设置,振动加速度传感器19是一种检测装置,可以把第二齿轮箱3振动的速度转换成可输出的电信号,然后再将电信号传输给数据采集装置5。

作为可选的实施方式,各组齿轮箱组的外侧均设置有防护罩20,并且防护罩20沿着齿轮箱组的周向进行包裹,防护罩20的结构可以根据具体的使用环境进行设定,本实施例中防护罩20的结构优选为网格式,并且防护罩20的表面固定贴合有隔音棉。如此设置,防护罩20对齿轮疲劳试验装置起到了保护作用,同时也对试验人员的安全起到了一定的防护作用,防止齿轮疲劳试验装置在运行的过程中,本试验装置中的零部件发生脱落,将试验人员砸伤的情况,保证的了工作人员的人身安全,提高了齿轮疲劳试验装置的安全等级,防护罩20的结构为网格式,在保证防护罩20具有一定的支撑强度的情况下,还减少了防护罩20的用料,降低了防护罩20的造价成本,由于防护罩20的内壁上还固定贴附有隔音棉,从而使防护罩20还具有降低噪声的作用。

作为可选的实施方式,本实施例中第二齿轮箱3的上端盖优选为透明材料。如此设置,工作人员通过透明的上端盖能够直接观察第二齿轮箱3内部齿轮齿面的运行状态,便于判断齿轮的失效等级。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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