CN105241663A - 弯扭复合动态加载装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了弯扭复合动态加载装置，属于加载装置，其结构包括电机、齿轮箱、传动轴交错角调整系统、枢轴箱组装调整系统和杠杆加载系统，电机通过传动系统与齿轮箱相连，齿轮箱另一端通过传动轴交错角调整系统与枢轴箱组装调整系统相连，杠杆加载系统与枢轴箱组装调整系统相连；传动系统包括电机皮带轮、齿轮箱皮带轮和皮带；枢轴箱组装调整系统包括枢轴组装箱A、枢轴组装箱B、联接螺栓、导向圆柱、调节螺栓和弹簧；杠杆加载系统包括加载杠杆和加载法码；传动轴交错角调整系统包括摩擦离合器、第一万向传动轴、第二万向传动轴和万向联轴器。本发明具有结构简单、紧凑、可靠、操作调整方便；实现径向加载和不同大小扭矩加载等特点。

Description

弯扭复合动态加载装置

技术领域

本发明涉及一种加载装置，尤其是一种封闭功率流式齿轮接触疲劳磨损试验机用的弯扭复合动态加载装置。

背景技术

机械封闭式试验台中，加载器是关键部件，这是由于试验台中的封闭力矩就依靠加载器产生，加载器的性能直接影响到试验台的使用性能及技术经济指标。由于制造、安装误差以及变形、摩擦系数变动等因素，在机械封闭式试验台中形成一内在激励，从而使刚性杠杆加载方式的试验台高速运转时发生内在的振动,影响载荷的稳定。据统计，由此产生的误差高达25％。刚性杠杆加载系统无法实现弯扭复合动态加载，不适合于模拟和测试齿轮的接触疲劳磨损性能。因为齿轮磨损时，测试齿侧间隙会发生变化，传动不平稳进而产生跳动。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述现有技术中的不足提供一种弯扭复合动态加载装置，该弯扭复合动态加载装置具有结构独特、简单、紧凑、可靠、操作调整方便、耗能低；随着试验齿轮轮齿的磨损，枢轴组装箱A和枢轴组装箱B的弹性联接可实现试验齿轮中心距的实时调整，以实现径向加载；通过绕枢轴箱支撑铰链转动加载杠杆调整第一万向传动轴与第二万向传动轴之间的空间交错角，第一万向传动轴与第二万向传动轴之间的交错角可在0～45°范围内调整，在加载杠杆上加载砝码，以实现不同大小扭矩加载的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括电机、齿轮箱、传动轴交错角调整系统、枢轴箱组装调整系统和杠杆加载系统，所述的电机通过传动系统与齿轮箱相连，齿轮箱另一端通过传动轴交错角调整系统与枢轴箱组装调整系统相连，所述的杠杆加载系统与枢轴箱组装调整系统相连，所述的枢轴箱组装调整系统还与位移传感器相连；

所述的传动系统包括电机皮带轮、齿轮箱皮带轮和皮带，所述的电机皮带轮设置在电机的电机轴上，齿轮箱皮带轮设置在齿轮箱的主动轴的一轴伸端，电机皮带轮与齿轮箱皮带轮通过皮带相连；

所述的枢轴箱组装调整系统包括枢轴组装箱A、枢轴组装箱B、联接螺栓、导向圆柱、调节螺栓和弹簧，所述的枢轴组装箱A和枢轴组装箱B通过联接螺栓、导向圆柱、调节螺栓和弹簧柔性联接在一起，所述的弹簧设置在联接螺栓与枢轴组装箱A之间，所述的枢轴组装箱B通过枢轴箱支撑铰链与试验机底座连接；

所述的杠杆加载系统包括加载杠杆和加载法码，所述的加载法码设置在加载杠杆上，所述的枢轴组装箱B上设置有杠杆安装孔，加载杠杆前端伸入至杠杆安装孔内，且与枢轴组装箱B固联；

所述的传动轴交错角调整系统包括摩擦离合器、第一万向传动轴、第二万向传动轴和万向联轴器，所述的第一万向传动轴通过摩擦离合器与齿轮箱的从动轴相连，通过万向联轴器与枢轴组装箱A的转轴相连，所述的第一万向传动轴与摩擦离合器之间设置有万向联轴器，所述的第二万向传动轴的两端分别通过万向联轴器与齿轮箱的主动轴的另一轴伸端和枢轴组装箱B的转轴相连。

所述的加载法码与加载杠杆通过螺纹连接，所述的加载杠杆的尾部设置有外螺纹，加载法码的内腔设置有与加载杠杆尾部的外螺纹相配合的内螺纹。

所述的加载杠杆通过紧定螺钉与枢轴组装箱B固联。

所述的万向联轴器为球铰型万向联轴器。

本发明的弯扭复合动态加载装置和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：结构独特、简单、紧凑、可靠、操作调整方便、耗能低；随着试验齿轮轮齿的磨损，枢轴组装箱A和枢轴组装箱B的弹性联接可实现试验齿轮中心距的实时调整，以实现径向加载；通过绕枢轴箱支撑铰链转动加载杠杆调整第一万向传动轴与第二万向传动轴之间的空间交错角，第一万向传动轴与第二万向传动轴之间的交错角可在0～45°范围内调整，在加载杠杆上加载砝码，以实现不同大小扭矩加载等特点。

附图说明

附图1是弯扭复合动态加载装置的主视结构示意图；

附图2是枢轴箱组装调整系统的A向视图；

附图3是图2中所示的枢轴组装箱A和枢轴组装箱B连接的B-B剖视图；

附图4是图3所示的C向视图；

附图标记说明：1、电机，2、齿轮箱，31、摩擦离合器，32、第一万向传动轴，33、第二万向传动轴，34、万向联轴器，41、枢轴组装箱A，42、枢轴组装箱B，43、联接螺栓，44、导向圆柱，45、调节螺栓，46、弹簧，51、加载杠杆，52、加载法码，61、电机皮带轮，62、齿轮箱皮带轮，63、皮带，7、位移传感器，8、枢轴箱支撑铰链，9、试验齿轮。

具体实施方式

参照说明书附图1至附图4对本发明的弯扭复合动态加载装置作以下详细地说明。

本发明的弯扭复合动态加载装置，其结构包括电机1、齿轮箱2、传动轴交错角调整系统、枢轴箱组装调整系统和杠杆加载系统，所述的电机1通过传动系统与齿轮箱2相连，齿轮箱2另一端通过传动轴交错角调整系统与枢轴箱组装调整系统相连，所述的杠杆加载系统与枢轴箱组装调整系统相连，所述的枢轴箱组装调整系统还与位移传感器7相连；

所述的传动系统包括电机皮带轮61、齿轮箱皮带轮62和皮带63，所述的电机皮带轮61设置在电机1的电机轴上，齿轮箱皮带轮62设置在齿轮箱2的主动轴的一轴伸端，电机皮带轮61与齿轮箱皮带轮62通过皮带63相连；

所述的枢轴箱组装调整系统包括枢轴组装箱A41、枢轴组装箱B42、联接螺栓43、导向圆柱44、调节螺栓45和弹簧46，所述的枢轴组装箱A41和枢轴组装箱B42通过联接螺栓43、导向圆柱44、调节螺栓45和弹簧46柔性联接在一起，可实现枢轴组装箱A41和枢轴组装箱B42中心距的动态微调，所述的弹簧46设置在联接螺栓43与枢轴组装箱A41之间，所述的枢轴组装箱B42通过枢轴箱支撑铰链8与试验机底座连接；枢轴组装箱A41可沿导向圆柱44往复移动，枢轴组装箱A41与枢轴组装箱B42之间的中心距由调节螺栓45及弹簧46柔性调节；

所述的杠杆加载系统包括加载杠杆51和加载法码52，所述的加载法码52设置在加载杠杆51上，所述的枢轴组装箱B42上设置有杠杆安装孔，加载杠杆51前端伸入至杠杆安装孔内，且与枢轴组装箱B42固联；

所述的传动轴交错角调整系统包括摩擦离合器31、第一万向传动轴32、第二万向传动轴33和万向联轴器34，所述的第一万向传动轴32通过摩擦离合器31与齿轮箱2的从动轴相连，通过万向联轴器34与枢轴组装箱A41的转轴相连，所述的第一万向传动轴32与摩擦离合器31之间设置有万向联轴器34，所述的第二万向传动轴33的两端分别通过万向联轴器34与齿轮箱2的主动轴的另一轴伸端和枢轴组装箱B42的转轴相连，枢轴组装箱A41和枢轴组装箱B42的转轴上分别设置有试验齿轮9，试验齿轮9与转轴通过键连接。摩擦离合器31断开时，通过绕枢轴箱支撑铰链8转动加载杠杆51调整第一万向传动轴32与第二万向传动轴33之间的空间交错角，第一万向传动轴32与第二万向传动轴33之间的交错角可在0～45°范围内调整，以实现不同大小扭矩加载。

所述的加载法码52与加载杠杆51通过螺纹连接，所述的加载杠杆51的尾部设置有外螺纹，加载法码52的内腔设置有与加载杠杆51尾部的外螺纹相配合的内螺纹。通过调整加载法码52位置实现微调，以实现第一万向传动轴32和第二万向传动轴33的平行。

所述的加载杠杆51通过紧定螺钉与枢轴组装箱B42固联，由紧定螺钉周向固定。

所述的万向联轴器34为球铰型万向联轴器。

齿轮箱2固定在试验机底座上，试验时，将枢轴组装箱A41和枢轴组装箱B42上的转轴上安装试验齿轮9后，断开摩擦离合器31，通过绕枢轴箱支撑铰链8转动加载杠杆51以调整第一万向传动轴32和第二万向传动轴33的空间交错角至设定值，设定值由试验齿轮预设的弯扭组合力矩确定；然后闭合摩擦离合器31，在加载杠杆51上加载砝码52，以实现扭矩加载；旋转调节螺栓45调整枢轴组装箱A41与枢轴组装箱B42之间的中心距，然后拧紧联接螺栓43，以实现径向加载。试验过程中，弹簧46的作用可实现径向加载的动态调整，且随着试验齿轮轮齿的磨损，枢轴组装箱A41和枢轴组装箱B42的弹性联接可实现试验齿轮中心距的实时调整。

实验齿轮安装后，拧松调节螺栓45，断开摩擦离合器31，转动枢轴箱组装调整系统至一定角度,摩擦离合器31闭合，然后加载砝码52使得第一万向传动轴32和第二万向传动轴33平行，然后开机实验，试验齿轮磨损后枢轴箱组装调整系统会发生偏转通过位移传感器7测量偏转角，位移传感器7数据传到计算机中，在计算机中得到摩擦系数随时间变化的曲线。

以上所列举的实施方式仅供理解本发明之用，并非是对本发明所描述的技术方案的限定，有关领域的普通技术人员，在权利要求所述技术方案的基础上，还可以作出多种变化或变形，所有等同的变化或变形都应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (4)

1.弯扭复合动态加载装置，其特征是：包括电机、齿轮箱、传动轴交错角调整系统、枢轴箱组装调整系统和杠杆加载系统，所述的电机通过传动系统与齿轮箱相连，齿轮箱另一端通过传动轴交错角调整系统与枢轴箱组装调整系统相连，所述的杠杆加载系统与枢轴箱组装调整系统相连，所述的枢轴箱组装调整系统还与位移传感器相连；

所述的传动系统包括电机皮带轮、齿轮箱皮带轮和皮带，所述的电机皮带轮设置在电机的电机轴上，齿轮箱皮带轮设置在齿轮箱的主动轴的一轴伸端，电机皮带轮与齿轮箱皮带轮通过皮带相连；

所述的枢轴箱组装调整系统包括枢轴组装箱A、枢轴组装箱B、联接螺栓、导向圆柱、调节螺栓和弹簧，所述的枢轴组装箱A和枢轴组装箱B通过联接螺栓、导向圆柱、调节螺栓和弹簧柔性联接在一起，所述的弹簧设置在联接螺栓与枢轴组装箱A之间，所述的枢轴组装箱B通过枢轴箱支撑铰链与试验机底座连接；

所述的杠杆加载系统包括加载杠杆和加载法码，所述的加载法码设置在加载杠杆上，所述的枢轴组装箱B上设置有杠杆安装孔，加载杠杆前端伸入至杠杆安装孔内，且与枢轴组装箱B固联；

所述的传动轴交错角调整系统包括摩擦离合器、第一万向传动轴、第二万向传动轴和万向联轴器，所述的第一万向传动轴通过摩擦离合器与齿轮箱的从动轴相连，通过万向联轴器与枢轴组装箱A的转轴相连，所述的第一万向传动轴与摩擦离合器之间设置有万向联轴器，所述的第二万向传动轴的两端分别通过万向联轴器与齿轮箱的主动轴的另一轴伸端和枢轴组装箱B的转轴相连。

2.根据权利要求1所述的弯扭复合动态加载装置，其特征是：所述的加载法码与加载杠杆通过螺纹连接，所述的加载杠杆的尾部设置有外螺纹，加载法码的内腔设置有与加载杠杆尾部的外螺纹相配合的内螺纹。

3.根据权利要求1所述的弯扭复合动态加载装置，其特征是：所述的加载杠杆通过紧定螺钉与枢轴组装箱B固联。

4.根据权利要求1所述的弯扭复合动态加载装置，其特征是：所述的万向联轴器为球铰型万向联轴器。