CN105547692B - 柔性联轴器的轴偏角联接状态疲劳试验设备及联接方法 - Google Patents

柔性联轴器的轴偏角联接状态疲劳试验设备及联接方法 Download PDF

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    • G01M13/02Gearings; Transmission mechanisms
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Abstract

本发明公开了一种柔性联轴器的轴偏角联接状态疲劳试验设备及联接方法。柔性联轴器的轴偏角联接状态疲劳试验设备,低速花键轴与传动轴试验件平行布置,高速封闭齿轮箱通过高速封闭齿轮箱的箱内低速驱动件连接并悬挂于低速花键轴的第一端,高速封闭齿轮箱外设有带有支承轴段的轴承端盖;高速封闭齿轮箱外设有锁止机构,低速花键轴的第二端可转动地连接于低速轴转接座的旋转轴上;传动轴试验件包括有两个柔性联轴器,传动轴试验件的第一端连接于高速封闭齿轮箱的箱内高速驱动件,传动轴试验件的第二端可转动的连接于高速轴转接座的旋转轴;高速封闭齿轮箱与试验平台之间设有用于高速封闭齿轮箱绕低速花键轴所在的轴线转动的转动调节机构。

Description

柔性联轴器的轴偏角联接状态疲劳试验设备及联接方法
技术领域
[0001]本发明涉及直升机传动系统测试试验技术领域,特别地,涉及一种柔性联轴器的 轴偏角联接状态疲劳试验设备。此外,本发明还涉及一种实现柔性联轴器达到试验所需的 轴偏角联接方法。
背景技术
[0002]在直升机传动系统中,因机身和机匣受载变形等原因,导致两个传动部件之间的 联接同轴度恶化,联接件之间形成大的轴偏角0。轴偏角0的大小与部件偏移距离s及两部件 联接法兰之间的距离L有关,其间关系为:S = L • tan9。出现大的联接轴偏角时往往需要采 用具有较大变形补偿能力的叠片或膜盘型柔性联轴器来联接和传动两个部件之间的运动。 [0003]叠片或膜盘等柔性联轴器在定型批产前需要进行联轴器试验件的疲劳寿命试验 等,以验证其性能是否达到设计目标。为模拟新研制的柔性联轴器实际工作时的轴偏角联 接状态且缩短试验时间,试验件往往在较大的轴偏角联接状态下在其实际工作转速和传动 扭矩载荷(甚至加大扭矩载荷)的状态下进行运转试验。
[0004]无轴偏角联接时试验设备的联接,此时高速封闭齿轮箱高速输入轴的轴线A-B、高 速轴转接座的旋转轴线、高速增速箱的轴线、增速封闭箱的轴线位于同一直线上(简称为高 速轴系轴心线);而高速封闭齿轮箱低速输出轴的轴线C-D、低速轴转接座的旋转轴线、加载 器的轴线、增速封闭箱的轴线位于另一平行的直线上(简称为低速轴系轴心线)。
[0005]在无轴偏角联接状态下一般进行叠片或膜盘等柔性联轴器(试验件)的持久运转 试验,这时柔性联轴器和设备的各联轴器均在正常联接状态下运行试验。需要进行疲劳寿 命试验时,则柔性联轴器试验件需要在较大的轴偏角联接状态下进行试验。
[0006]试验件较大联接轴偏角的实现方式有两种,第一种方法是通过在水平面内径向平 移试验件所在轴线上的高速轴转接座来产生联接轴偏角,试验时要求的联接轴偏角范围一 般为〇_7°〜3°。径向平移高速轴转接座的结果带来了不利的问题,即导致设备高速传动轴 的轴线与高速轴转接座法兰轴线之间,以及与高速增速箱输出法兰的轴线之间也存在较大 的轴偏角,使得设备需要解决此处的轴偏角联接问题。
[0007]第二种实现试验件较大联接轴偏角的方法是通过径向平移高速封闭齿轮箱来达 成。同样的问题是,径向平移高速封闭齿轮箱的结果导致高速封闭齿轮箱的输出法兰轴线 C-D与设备低速联接轴的轴线之间,以及低速联接轴与低速轴转接座法兰轴线之间也存在 较大的轴偏角,同样使得设备需要解决此处的轴偏角联接问题。
发明内容
[0008]本发明提供了一种柔性联轴器的轴偏角联接状态疲劳试验设备及柔性联轴器的 轴偏角联接方法,以解决现有叠片或膜盘等柔性联轴器(试验件)在大轴偏角联接状态下进 行疲劳试验时,试验设备的联轴器(非试验件,也叫陪试件)也处于大轴偏角联接状态,试验 设备满足试验要求的难度大、试验成本高、试验周期长的技术问题。
[0009]根据本发明的一个方面,提供一种柔性联轴器的轴偏角联接状态疲劳试验设 包括试验平台,试验平台上装有高速封闭齿轮箱、低速花键轴、低速轴转接座、传动轴骀 件以及高速轴转接座,低速花键轴与传动轴试验件平行布置,高速封闭齿轮箱通过高^ 闭齿轮箱的箱内低速驱动件连接并悬挂于低速花键轴的第一端,高速封闭齿轮箱外4有带 有支承轴段的轴承端盖;高速封闭齿轮箱外设有用于对轴承端盖的支承轴段进行转动锁止 的锁止机构,低速花键轴的第二端可转动地连接于低速轴转接座的旋转轴上;传动轴试验 件包括有两个用于变形补偿传动轴试验件的轴偏角联接状态的柔性联轴器,传动轴试验^ 的第一端连接于闻速封闭齿轮箱的箱内高速驱动件,传动轴试验件的第二端可转动的连接 于岗速轴转接座的旋转轴;尚速封闭齿轮箱与试验平台之间设有用于高速封闭齿轮箱绕低 速花键轴所在的轴线转动的转动调节机构。 A
[0010]进一步地,锁止机构包括固接于试验平台上的绕转支承座,绕转支承座上开设有 用于支承固定在高速封闭齿轮箱上的轴承端盖的支承轴段的轴孔,绕转支承座上沿轴孔的 径向开设有螺纹孔,螺纹孔内装有用于顶抵在支承轴段上以锁止支承轴段的锁止螺钉。 [0011]进一步地,锁止机构设于高速封闭齿轮箱的低速驱动件的两端,用于支承高速封 闭齿轮箱并提供高速封闭齿轮箱输出端的绕转的条件;和/或两个锁止机构分别设于高速 封闭齿轮箱两端,锁止机构内支承的支承轴段与低速花键轴共轴线,低速花键轴通过外花 键与带内花键法兰盘相连接。
[0012]进一步地,轴承端盖包括支承轴段和周向定位止口段,支承轴段与周向定位止口 段共轴线,以保证支承轴段与高速封闭齿轮箱的低速轴的轴线共线;绕转支承座的轴孔与 轴承端盖的支承轴段形成滑动轴承副。
[0013]进一步地,绕转支承座上还开设有用于限制高速封闭齿轮箱转动范围的限位槽。 [00M]进一步地,转动调节机构包括固接于试验平台上带T形槽的带槽平台、滑动连接于 带槽平台的T形槽内的撑杆转动副支座、转动连接于撑杆转动副支座内的T形撑杆以及开设 于高速封闭齿轮箱上用于套设在T形撑杆的光杆上并可沿光杆的轴向移动调节的调节孔。 [0015]进一步地,带槽平台的T形槽内设有用于对撑杆转动副支座沿T形槽滑动进行滑动 锁止的滑动锁止件;撑杆转动副支座的T形撑杆装配孔上设有用于对T形撑杆绕撑杆转动副 支座的座孔转动进行锁止的转动锁止件;T形撑杆的光杆与调节孔之间设有用于对光杆与 调节孔之间相对位移进行锁止的位移锁止件;高速封闭齿轮箱周边还设有用于驱使高速封 闭齿轮箱绕高速封闭齿轮箱的低速轴转动的驱动机构。
[0016] 进一步地,位移锁止件采用锥面垫圈、球面垫圈以及双螺母相互叠组形成的锁紧 组件;调节孔的两端均设置锁紧组件,以形成对高速封闭齿轮箱的双向锁止。
[0017] 进一步地,低速花键轴通过带内花键法兰连接低速轴转接座;低速轴转接座的输 出端连接低速传动轴;高速轴转接座的输入端连接高速传动轴。
[0018] 根据本发明的另一方面,还提供了一种柔性联轴器的轴偏角联接方法,包括以下 步骤:解除对高速封闭齿轮箱转动端的竖向移动限制;解除对高速封闭齿轮箱转动端的水 平移动限制;解除对高速封闭齿轮箱转动端的自由转动限制;使高速封闭齿轮箱两端的轴 承端盖的支承轴段可以在绕转支承座的座孔内转动;完成上述步骤后,通过驱动机构驱使 高速封闭齿轮箱整体绕着绕转支承座的轴孔的轴心线转动,在转动过程中,高速封闭齿轮 箱的高速输入轴平行偏移高速轴转接座旋转轴的轴线,当绕转的结果使得高速输入轴平行 i 传动轴试验件获得预定的联接轴偏角;然后对高速封 力进订〒移动限制、水平移动限制、自由转动限制、绕转支承座的座孔 而完贴高速封闭齒轮箱相连的带柔性联轴器的传动轴试验件轴偏角的 步地’包括以下步骤:解除位移锁止件,__高速_箱转动端的转动竖 隨補ith件,撑杆转綱支座9_*以在雜平台上沿斯形槽方向移动,以适 箱的转动以解除对高速封闭箱转动端的横向限制;解除转动锁止件,以解除对T 开f杆在撑杆转动副支座的座孔内自由转动的關,也即解除了对高速封闭齿轮箱自由转 ^的^制;解除锁止螺钉的锁止,以使高速封闭箱两端的轴承端盖的支承轴段可以在绕转 支承座的座孔内转动;完成上述步骤后,通过驱动机构驱使高速封闭箱整体绕着绕转支承 座的轴孔的轴心线转动,在转动过程中,高速封闭箱的高速输入轴平行偏移高速轴转接座 旋转^的轴线,当绕转的结果使得高速输入轴平行偏移的距离与预定偏移距离相等时,传 动轴试验件获得预定的联接轴偏角;然后将锁止螺钉、滑动锁止件、转动锁止件、位移锁止 件依次锁止,从而完成传动轴试验件轴偏角的调整和安装。
[0020]本发明具有以下有益效果: p〇21 ]、本发明柔性联轴器的轴偏角联接状态疲劳试验设备,将低速联接轴处的叠片或球 笼式联轴器改为花键轴联接,以便于结构安装;通过锁止机构的转动锁止及解锁,以锁定高 速封闭齿轮箱绕转的偏转角度,并防止高速封闭齿轮箱沿轴线移动;高速封闭齿轮箱通过 设于高速封闭齿轮箱与试验平台之间转动调节机构,以调节高速封闭齿轮箱绕低速花键轴 的轴线转动的转动角度;通过锁止机构与转动调节机构的协同控制以实现传动轴试验件轴 偏角@调整和安装,在带有叠片或膜盘等柔性联轴器的传动轴试验件在大轴偏角联接状态 下进行疲劳试验时,试验设备的非试验件(也叫陪试件)不受传动轴试验件大轴偏角联接影 响,而仍然保持原有状态,从而使得试验设备满足试验要求的难度小、试验成本低、试验周 期短。
[0022]除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
[0023]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0024]图1是本发明优选实施例的柔性联轴器的轴偏角联接状态疲劳试验设备的结构示 意图;
[0025]图2是图1中I部的局部结构示意图;
[0026]图3是图1中II部的局部结构示意图;
[0027]图4是图1中III部的局部结构示意图。
[0028] 图例说明:
[0029] 1、试验平台;2、高速封闭齿轮箱;3、低速花键轴;4、低速轴转接座;5、传动轴试验 件;6、高速轴转接座;7、锁止机构;701、绕转支承座;7〇 11、轴孔;7〇!2、锁止螺钉;7013、轴孔 台阶;8、柔性联轴器;9、转动调节机构;9〇 1、带槽平台;9〇2、撑杆转动副支座;903、T形撑杆; 9〇4、调节孔;10、带内花键法兰盘;n、轴承端盖;1101、支承轴段;11〇2、周向定位止口段; 12、限位槽;13、滑动锁止件;14、转动锁止件;15、位移锁止件;16、带内花键法兰;17、低速传 动轴;18、高速传动轴。
具体实施方式
[0030]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由下述所限定和 覆盖的多种不同方式实施。
[0031]图1是本发明优选实施例的柔性联轴器的轴偏角联接状态疲劳试验设备的结构示 意图;
[0032]图2是图1中I部的局部结构示意图;图3是图1中II部的局部结构示意图;图4是图1 中III部的局部结构示意图。
[0033]如图1所示,本实施例的柔性联轴器的轴偏角联接状态疲劳试验设备,包括试验平 台k试验平台1上装有高速封闭齿轮箱2、低速花键轴3、低速轴转接座4、传动轴试验件5以 及高速轴转接座6,低速花键轴3与传动轴试验件5平行布置,高速封闭齿轮箱2通过高速封 闭齿轮箱2的箱内低速驱动件连接并悬挂于低速花键轴3的第一端,高速封闭齿轮箱2外设 有带有支承轴段1101的轴承端盖11;高速封闭齿轮箱2外设有用于对轴承端盖U的支承轴 段1101进行转动锁止的锁止机构7,低速花键轴3的第二端可转动地连接于低速轴转接座4 的旋转轴上;传动轴试验件5包括有两个用于变形补偿传动轴试验件5的轴偏角联接状态的 柔性联轴器8,传动轴试验件5的第一端连接于高速封闭齿轮箱2的箱内高速驱动件,传动轴 试验件5的第二端可转动的连接于高速轴转接座6的旋转轴;高速封闭齿轮箱2与试验平台丄 之间设有用于闻速封闭齿轮箱2绕低速花键轴3所在的轴线转动的转动调节机构9。本发明 柔性联轴器的轴偏角联接状态疲劳试验设备,将低速联接轴处的叠片或球笼式联轴器改为 花键轴联接,以便于结构安装;通过锁止机构的转动锁止及解锁,以锁定高速封闭齿轮箱绕 转的偏转角度,并防止闻速封闭齿轮箱沿轴线移动;尚速封闭齿轮箱通过设于高速封闭齿 轮箱与试验平台之间转动调节机构,以调节高速封闭齿轮箱绕低速花键轴的轴线转动的转 动角度;通过锁止机构与转动调节机构的协同控制以实现传动轴试验件轴偏角的调整和安 装,在市有叠片或|吴盘等柔性联轴器的传动轴试验件在大轴偏角联接状态下进行疲劳试验 时,试验设备的非试验件(也叫陪试件)不受传动轴试验件大轴偏角联接影响,而仍然保持 原有状态,从而使得试验设备满足试验要求的难度小、试验成本低、试验周期短。在柔性联 轴器的轴偏角联接状态疲劳试验设备中,低速花键轴与传动轴试验件平行布置,高速封闭 相通过尚速封闭箱的箱内低速轴上的驱动件(带内花键法兰盘10)连接并悬挂于低速花键 轴的第一螭外花键,低速花键轴的第一端外花键可转动地连接于低速轴转接座的带内花键 法兰I6上^专动轴试验件包括有两个柔性联轴器,传动轴试验件的第一端连接于高速封闭 箱的箱内高速轴上的驱动件(法兰盘),传动轴试验件的第二端可转动的连接于高速轴转接 座;试验设备设黯带锁止机构的绕转支承座,支承座带有轴孔,固定于高速封闭箱上的两 个轴承纟而盖的支承轴段(位于尚速封闭相低速轴处两端)可以在各自的绕转支承座的轴孔 内转动,从而可以使得高速封闭箱在绕转支承座上转动,当借助外力使得高速封闭箱转动 到合适位置时通过锁止螺钉紧固后可使高速封闭箱在绕转支承座上保持该位置不变.高速 封闭箱转动时其箱内低速轴轴心线的位置不变,而高速封闭箱转动时其内部的高速轴平行 偏移高速轴转接座的转轴,从而在前述的合适位置处使得位于高速封闭箱内的高速轴和高 速轴转接座的转轴之间的传动轴试验件在联接两者时存在试验所需的轴偏角。可选地,高 速封闭箱2通过高速封闭箱2的箱内低速驱动件(即带内花键法兰盘10)连接并悬挂于低速 花键轴3的第一端外花键。可选地,低速花键轴3的第二端外花键可转动地连接于低速轴转 接座4的旋转轴(即带内花键法兰16)上。
[0034]如图1和图3所示,本实施例中,锁止机构7包括固接于试验平台1上的绕转支承座 701。绕转支承座701上开设有用于支承固定在高速封闭齿轮箱2上的轴承端盖丨丨的支承轴 段1101的轴孔7011。绕转支承座701上沿轴孔7〇11的径向开设有螺纹孔。螺纹孔内装有用于 顶抵在支承轴段1101上以锁止支承轴段1101的锁止螺钉7012。可选地,锁止机构7包括固接 于试验台1上的两个绕转支承座7〇1,两个绕转支承座7〇1上均开设有用于支承固定于高速 封闭齿轮箱2上的两个轴承端盖11的支承轴段1101。绕转支承座701上设有轴孔7011处沿其 轴孔7〇 11的轴向方向一端开有4mm宽的全通缺口,在缺口的上部开有螺钉孔,在缺口的下部 设有螺纹孔,采用锁止螺钉7012拧紧紧固可使缺口收窄、座孔直径减小而固紧轴承端盖的 支承轴段1101部分,可使得高速封闭箱2在某一合适位置保持其位置不变,拧松锁止螺钉后 高速封闭箱可以绕着绕转支承座的轴孔在一定范围内转动。两个绕转支承座701的轴孔 7〇11端均设有轴孔台阶7013,安装时台阶内端面与轴承端盖11的支承轴段1101端面接触, 以限制调节高速封闭箱2转动时封闭箱沿轴线任一方向的移动。
[0035]如图1和图3所示,本实施例中,锁止机构7设于高速封闭齿轮箱2的低速驱动件的 两端,用于支承高速封闭齿轮箱2并提供高速封闭齿轮箱2输出端的绕转的条件;和/或两个 锁止机构7分别设于高速封闭齿轮箱2两端,锁止机构7内支承的支承轴段1101与低速花键 轴3共轴线,低速花键轴3通过外花键与带内花键法兰盘10相连接。可选地,两个锁止机构7 分别设于和高速封闭箱2的低速轴共轴线的两端处。两个锁止机构7上均设有支承轴承端盖 11的轴孔7011。
[0036]如图1和图3所示,本实施例中,轴承端盖11包括支承轴段inn和周向定位止口段 1102,支承轴段1101与周向定位止口段11〇2共轴线,以保证支承轴段1101与高速封闭齿轮 箱2的低速轴的轴线共线;绕转支承座7〇1的轴孔7011与轴承端盖11的支承轴段11〇1形成滑 动轴承副。可选地,两个轴承端盖11固定安装于高速封闭箱2低速轴支承轴承端。
[0037]如图1和图3所示,本实施例中,绕转支承座7〇1上还开设有用于限制高速封闭齿轮 箱2转动范围的限位槽12。
[0038]如图1、图2和图4所示,本实施例中,转动调节机构9包括固接于试验平台1上带T形 槽的带槽平台901、滑动连接于带槽平台901的T形槽内的撑杆转动副支座902、转动连接于 撑杆转动副支座902内的T形撑杆9〇3以及开设于高速封闭齿轮箱2上用于套设在T形撑杆 903的光杆上并可沿光杆的轴向移动调节的调节孔904。
[0039]如图1、图2和图4所示,本实施例中,带槽平台901的T形槽内设有用于对撑杆转动 副支座902沿T形槽滑动进行滑动锁止的滑动锁止件13;撑杆转动副支座902的T形撑杆装配 孔上设有用于对T形撑杆903绕撑杆转动副支座902的座孔转动进行锁止的转动锁止件14; T 形撑杆903的光杆与调节孔904之间设有用于对光杆与调节孔904之间相对位移进行锁止的 位移锁止件15;高速封闭齿轮箱2周边还设有用于驱使高速封闭齿轮箱2绕高速封闭齿轮箱 2的低速轴转动的驱动机构。可选地,在撑杆转动副支座902的座孔的水平面内沿孔的轴线 方向一端开有4mm宽的全通缺口,在缺口的上部开有螺钉孔,在缺口的下部设有螺纹孔,采 用锁止件拧紧可使缺口收窄、座孔直径减小而固紧?形撑杆。
[0040]如图1、图2和图4所示,本实施例中,位移锁止件ls采用锥面垫圈、球面垫圈以及双 螺母相互魏形細繼祕;调节孔贿端均设置繼纟餅,咖彡成对舰删齿轮 箱2的双向锁止。
[0041]如图1所示,本实施例中,低速花键轴3通过带内花键法兰16连接低速轴转接座4; 低速轴转接座4的输出端连接低速传动轴17;高速轴转接座6的输入端连接高速传动轴18。 [0042]本实施例的柔性联轴器的轴偏角联接方法,包括以下步骤:解除对高速封闭齿轮 箱2转动端的竖向移动限制;解除对高速封闭齿轮箱2转动端的水平移动限制;解除对高速 封闭齿轮箱2转动端的自由转动限制;使高速封闭齿轮箱2两端的轴承端盖丨丨的支承轴段 1101可以在绕转支承座701的座孔内转动;完成上述步骤后,通过驱动机构驱使高速封闭齿 轮,2整体绕着绕转支承座701的轴孔7011的轴心线转动,在转动过程中,高速封闭齿轮箱2 的高速输士轴平行偏移高速轴转接座6旋转轴的轴线,当绕转的结果使得高速输入轴平行 偏移的距尚与预定偏移距离相等时,传动轴试验件5获得预定的联接轴偏角;然后对高速封 闭齿轮箱2转动端分别进行竖向移动限制、水平移动限制、自由转动限制、绕转支承座7〇1的 座孔内转动的限制,从而完成与高速封闭齿轮箱2相连的带柔性联轴器的传动轴试验件5轴 偏角的调整和安装。
[0043]本实施例的柔性联轴器的轴偏角联接方法,包括以下步骤:解除位移锁止件15,以 解除对局速封闭齿轮箱2转动端的转动限制;解除滑动锁止件13,撑杆转动副支座902可以 在带槽平台901上沿其T形槽方向移动,以适应高速封闭箱2的转动;解除转动锁止件14,以 解除对T形撑杆903在撑杆转动副支座9〇2的座孔内自由转动的限制;解除锁止螺钉7012的 锁止,以使高速封闭齿轮箱2两端的轴承端盖11的支承轴段11〇1可以在绕转支承座701的座 孔内转动;完成上述步骤后,通过驱动机构驱使高速封闭齿轮箱2整体绕着绕转支承座701 的轴孔7011的轴心线转动,在转动过程中,高速封闭齿轮箱2的高速输入轴平行偏移高速轴 转接座6旋转轴的轴线,当绕转的结果使得高速输入轴平行偏移的距离与预定偏移距离相 等时,传动轴试验件5获得预定的联接轴偏角;然后将锁止螺钉7012、滑动锁止件13、转动锁 止件14、位移锁止件15依次锁止,从而完成与高速封闭齿轮箱相连的带柔性联轴器的传动 轴试验件5轴偏角的调整和安装。
[0044]实施时,放弃现有在水平面内平移高速轴转接座6和高速封闭齿轮箱2 (简称平移 法)来实现大轴偏角联接的方法,改为在无轴偏角联接状态时,通过使高速封闭齿轮箱2绕 图1所示的C-D轴线转动的方法(简称绕转法)来实现试验件的轴偏角联接,绕转时图1中的 低速联接轴处的联轴器无轴偏角联接问题。高速封闭齿轮箱2绕转时该齿轮箱的A-B轴线绕 C-D轴线转动的同时平行偏离高速轴转接座6的轴线,当绕转的结果使得该平行偏离的距离 与过去采用平移法平移的距离相同时,试验件获得与平移法相同的联接轴偏角。此时,由于 高速轴转接座6位置不变,设备高速传动轴18处的联轴器也无轴偏角联接问题。同样,绕转 时,由于低速轴转接座4位置不变,设备低速传动轴17处的联轴器也无轴偏角联接问题。 [0045]提供一种新型的柔性联轴器的轴偏角联接状态疲劳试验设备,对现有设备进行改 进,包括:(1)对高速封闭齿轮箱2的C-D轴线处两端的轴承端盖11更改设计,在保留轴承端 盖11功能的同时增加支承轴的功能,端盖支承轴段的轴心线与端盖周向定位止口共轴线, 即保证端盖支承轴段与髙速封闭齿轮箱2的C-D轴线共线。(2)增加带固紧功能的支承高速 封闭齿轮箱2绕转的支承座701,与端盖支承轴段形成滑动轴承副。(3)将低速联接轴处的叠 片或球笼式联轴器改为花键轴联接,以便于安装。(4)为减小高速封闭齿轮箱2重量和运转 振动等对绕转支承座7〇1支承固紧可靠性的影响,对高速封闭齿轮箱2增加辅助支承机构, 即前述的转动调节机构9,它锁止固紧后可以起到辅助支承作用。
[0046]图1所示为无轴偏角联接时的状态,各联接件之间的同轴度很好,联轴器处于正常 联接状态,图中C-D-E线与高速封闭齿轮箱2的低速输出轴的轴线C-D及低速轴转接座4的法 兰轴线共线,A-B-F线与髙速封闭齿轮箱2的高速输入轴轴线A-B及高速轴转接座6的法兰轴 线共线。
[0047]要使双膜盘传动轴试验件(传动轴试验件5)的膜盘实现轴偏角联接,可先将位于 高速封闭齿轮箱2安装底边上方的六角螺母(位移锁止件15中调节孔904上部的锁止)拧松 向上退,使T形撑杆9〇3上方留出足够的“光杆”长度;同时拧松T型槽用螺栓、螺母(滑动锁止 件13),使得撑杆转动副支座902处于外力作用下可移动状态,以便该撑杆转动副支座902可 以在带T型槽小平台(带槽平台901)上沿T型槽方向移动,并拧松内六角圆柱头螺钉(转动锁 止件14),使得T形撑杆903可以绕撑杆转动副支座902的座孔的轴心线转动;再拧松四个内 六角圆柱头螺钉(锁止螺钉7012),以保证高速封闭齿轮箱2上的两个轴承端盖11的支承轴 段1101可以在绕转支承座701的座孔内转动。完成上述工作后,在偏离图1中的轴线C-D的某 一位置处借助外力(液压千斤顶、手动油缸、螺旋副等)向上抬升高速封闭齿轮箱2,使高速 封闭齿轮箱2整体绕着绕转支承座701座孔的轴心线(即图1中的C-D线)转动,在转动过程 中,高速封闭齿轮箱2的高速输入轴(即图1中的A-B线)平行偏移高速轴转接座6的轴线,当 绕转的结果使得高速输入轴平行偏移的距离与过去采用平移法平移的距离相同时,试验件 (传动轴试验件5)获得与平移法相同的联接轴偏角。然后拧紧四个内六角圆柱头螺钉(锁止 螺钉7012),以保证将高速封闭齿轮箱2上的两个轴承端盖11的支承轴段1101可靠固紧在绕 转支承座701的座孔内,使高速封闭齿轮箱2失去移动和转动自由度;调整好T形撑杆903与 高速封闭齿轮箱2、撑杆转动副支座902,以及撑杆转动副支座902和带T型槽小平台(带槽平 台901)的相互位置,拧紧四个T型槽用螺栓、螺母(滑动锁止件13),使撑杆转动副支座902紧 固在带T型槽小平台(带槽平台901)上;再拧紧八个内六角圆柱头螺钉(转动锁止件14),使T 形撑杆903被紧固在撑杆转动副支座902的座孔内而失去移动和转动自由度;拧转位于高速 封闭齿轮箱2安装底边上方和下方的六角螺母(位移锁止件15),推动锥面垫圈a、球面垫圈b 贴紧到高速封闭齿轮箱2安装底边的上、下安装面上,拧紧紧固螺母后再拧紧防松螺母(双 螺母c),至此完成试验件轴偏角的调整、安装。
[0048] 在上述安装、调整过程中,由于高速轴转接座6位置不变,设备高速传动轴18处的 联轴器无轴偏角联接问题。而高速封闭齿轮箱2整体绕着绕转支承座701座孔的轴心线转动 时,设备低速轴转接座4的位置不变,低速花键轴3处也没有轴偏角联接问题,实现了仅仅双 膜盘传动轴试验件(传动轴试验件5)处于大的轴偏角联接状态。
[0049]在绕转支承座701座孔的水平面内沿孔的轴线方向一端开有4mm宽的缺口,采用内 六角螺钉拧紧可使缺口收窄、座孔直径减小而固紧轴承端盖11的支承轴段1101部分。
[0050]在撑杆转动副支座9〇2座孔的水平面内沿孔的轴线方向一端开有4mm宽的缺口,采 用内六角螺钉拧紧可使缺口收窄、座孔直径减小而固紧T形撑杆903。
[0051]绕转法(即以齿轮箱的齿轮轴轴心线为绕转轴线),增加了具有可调整环节以适应 高速封闭齿轮箱2绕转角度变化的辅助支承机构。
[0052]绕转副采用带缺口可固紧的滑动轴承副,固紧后消除了轴承游隙,保证对高速封 闭齿轮箱2支承可靠、支承刚度好、结构简单;如果采用滚动轴承作为绕转副,则存在轴承游 隙,支承刚度差,要增强支承刚度需要增加消除轴承游隙的环节,结构复杂。
[0053]辅助支承机构具有三个可调环节:一是撑杆转动副支座9〇2可以沿着带T型槽小平 台(带槽平台901)的T型槽方向移动来调节撑杆转动副支座9〇2的位置,以使T形撑杆903适 应高速封闭齿轮箱2的绕转,避免出现撑杆阻止绕转的现象;二是t形撑杆903可以相对撑杆 转动副支座9〇2的座孔绕转摆动,以避免撑杆阻止高速封闭齿轮箱2的绕转,该处转动副同 样为带缺口可固紧的滑动轴承副,具有支承可靠、支承刚度好、结构简单的优点;三是在高 速封闭齿轮箱2的安装底边上方和下方安装面处都设置有锥面垫圈&和球面垫圈b,在T形撑 杆903与高速封闭齿轮箱2的安装底边不完全垂直的情况下,两种垫圈球面和锥面的配合可 “自动调节找正配合面”,使得螺母(位移锁止件15)拧紧时,垫圈与高速封闭齿轮箱2的安装 面及螺母(位移锁止件15)的端面都能可靠面接触,保证此处紧固可靠、连接刚度好。
[00M]采用平移法推移高速封闭齿轮箱2时,由于没有导向环节,难以保证高速封闭齿轮 箱2的输入、输出轴线完全平行于试验设备轴系的轴心线,即推移过程中高速封闭齿轮箱2 会发生偏斜,因此,实际调节轴偏角时,需要在X、Y两个方向施力来调整高速封闭齿轮箱2的 位置,调整反复多、调节时间长,费时、费力。而采用本发明绕转法后,由于绕转轴线即为设 备低速轴系的轴心线,因此绕转过程中,高速封闭齿轮箱2的高速输入轴线始终平行于设备 轴系的轴心线,不需要在X、Y两个方向施力来调整高速封闭齿轮箱2的位置,调整轴偏角简 单、时间短。
[0055]以上所述仅为本发明的优选实施例而己,并不用于限制本发明,对于本领域的技 术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修 改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1. 一种柔性联轴器的轴偏角联接状态疲劳试验设备,包括试验平台(1), 所述试验平台(1)上装有高速封闭齿轮箱(2)、低速花键轴(3)、低速轴转接座(4)、传动 轴试验件⑸以及高速轴转接座(6), 所述低速花键轴(3)与所述传动轴试验件平行布置, 其特征在于, 所述高速封闭齿轮箱(2)通过所述高速封闭齿轮箱(2)的箱内低速驱动件连接并悬挂 于所述低速花键轴(3)的第一端, 所述高速封闭齿轮箱(2)外设有带有支承轴段(1101)的轴承端盖(11); 所述高速封闭齿轮箱(2)外设有用于对轴承端盖(11)的支承轴段(1101)进行转动锁止 的锁止机构(7), 所述锁止机构⑺包括固接于所述试验平台⑴上的绕转支承座(701), 所述绕转支承座(701)上开设有用于支承固定在所述高速封闭齿轮箱(2)上的轴承端 盖(11)的支承轴段(1101)的轴孔(7〇11), 所述绕转支承座(701)上沿所述轴孔(7011)的径向开设有螺纹孔,螺纹孔内装有用于 顶抵在所述支承轴段(1101)上以锁止所述支承轴段(11〇1)的锁止螺钉(7〇12); 所述低速花键轴⑶的第二端可转动地连接于所述低速轴转接座⑷的旋转轴上; 所述传动轴试验件(5)包括有两个用于变形补偿所述传动轴试验件(5)的轴偏角联接 状态的柔性联轴器(8), 所述传动轴试验件的第一端连接于所述高速封闭齿轮箱(2)的箱内高速驱动件,所 述传动轴试验件(5)的第二端可转动的连接于所述高速轴转接座(6)的旋转轴; 所述高速封闭齿轮箱(2)与所述试验平台(1)之间设有用于所述高速封闭齿轮箱(2)绕 所述低速花键轴⑶所在的轴线转动的转动调节机构(9), 所述转动调节机构(9)包括固接于所述试验平台(1)上带T形槽的带槽平台(901)、滑动 连接于所述带槽平台(901)的所述T形槽内的撑杆转动副支座(9〇2)、转动连接于所述撑杆 转动副支座(902)内的T形撑杆(9〇3)以及开设于所述高速封闭齿轮箱(2)上用于套设在所 述T形撑杆(903)的光杆上并可沿所述光杆的轴向移动调节的调节孔(904)。
2. 根据权利要求1所述的柔性联轴器的轴偏角联接状态疲劳试验设备,其特征在于, 所述锁止机构(7)设于所述高速封闭齿轮箱(2)的低速驱动件的两端,用于支承所述高 速封闭齿轮箱(2)并提供所述高速封闭齿轮箱⑵输出端的绕转的条件;和/或 两个所述锁止机构(7)分别设于所述高速封闭齿轮箱(2)两端,所述锁止机构(7)内支 承的所述支承轴段(1101)与所述低速花键轴(3)共轴线,所述低速花键轴(3)通过外花键与 带内花键法兰盘(10)相连接。
3. 根据权利要求2所述的柔性联轴器的轴偏角联接状态疲劳试验设备,其特征在于, 所述轴承端盖(11)包括支承轴段(11〇 1)和周向定位止口段(11〇2), 所述支承轴段(1101)与所述周向定位止口段(11〇2)共轴线,以保证所述支承轴段 (1101)与所述高速封闭齿轮箱(2)的低速轴的轴线共线; 所述绕转支承座(7〇1)的轴孔(7〇11)与所述轴承端盖(11)的所述支承轴段(1101)形成 滑动轴承副。
4. 根据权利要求1所述的柔性联轴器的轴偏角联接状态疲劳试验设备,其特征在于, 所述绕转支承座(701)上还开设有用于限制所述高速封闭齿轮箱(2)转动范围的限位 槽(12)。
5.根据权利要求1所述的柔性联轴器的轴偏角联接状态疲劳试验设备,其特征在于, 所述带槽平台(901)的所述T形槽内设有用于对所述撑杆转动副支座(902)沿所述T形 槽滑动进行滑动锁止的滑动锁止件(13); 所述撑杆转动副支座(902)的T形撑杆装配孔上设有用于对所述T形撑杆(903)绕所述 撑杆转动副支座(902)的座孔转动进行锁止的转动锁止件(14); 所述T形撑杆(903)的光杆与所述调节孔(904)之间设有用于对所述光杆与所述调节孔 (904)之间相对位移进行锁止的位移锁止件(15); 所述高速封闭齿轮箱(2)周边还设有用于驱使所述高速封闭齿轮箱(2)绕所述所述高 速封闭齿轮箱(2)的低速轴转动的驱动机构。
6.根据权利要求5所述的柔性联轴器的轴偏角联接状态疲劳试验设备,其特征在于, 所述位移锁止件(15)采用锥面垫圈、球面垫圈以及双螺母相互叠组形成的锁紧组件; 所述调节孔(904)的两端均设置所述锁紧组件,以形成对所述高速封闭齿轮箱⑵的双 向锁止。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的柔性联轴器的轴偏角联接状态疲劳试验设备,其 特征在于, 所述低速花键轴⑶通过带内花键法兰(16)连接所述低速轴转接座⑷; 所述低速轴转接座⑷的输出端连接低速传动轴(17); 所述高速轴转接座⑹的输入端连接高速传动轴(18)。
8. —种柔性联轴器的轴偏角联接方法,采用权利要求1至7中任一项所述的柔性联轴器 的轴偏角联接状态疲劳试验设备,其特征在于,包括以下步骤: 解除对高速封闭齿轮箱⑵转动端的竖向移动限制; 解除对高速封闭齿轮箱⑵转动端的水平移动限制; 解g对高速封闭齿轮箱⑵转动端的自由转动限制; 使高速封闭齿轮箱(2)两端的轴承端盖(U)的支承轴段(1101)可以在绕转支承座 (701)的座孔内转动; 完成上述步骤后,通过驱动机构驱使高速封闭齿轮箱(2)整体绕着绕转支承座(7〇1)的 轴孔(7〇11)的轴心线转动,在转动过程中,高速封闭齿轮箱(2)的高速输入轴平行偏移高速 转接座(6)旋转轴的轴线,当绕转的结果使得高速输入轴平行偏移的距离与预定偏移距 离相等时,传动轴试验件(5)获得预定的联接轴偏角; 然后对高速封闭齿轮箱(2)转动端分别进行竖向移动限制、水平移动限制、自由转动限 制、绕转支承座(701)的座孔内转动的限制,从而完成与高速封闭齿轮箱(2)相连的带柔性 联轴器的传动轴试验件(¾轴偏角的调整和安装。
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