CN108956132A - 齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于齿轮的疲劳试验等技术领域，具体涉及一种齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统，包括基座、第一支撑板、第二支撑板、齿轮轴、油箱、液压泵、第一过滤器、第二过滤器、溢流阀、减压阀、电液伺服阀、液压缸。本发明提供的齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统，通过设置第一支撑板、第二支撑板和齿轮轴来安装被测齿轮，通过设置加载压头和支撑压头分别对被测齿轮的齿根的两面进行施加载荷，使得被测齿轮的齿根受力均匀，可以真实地模仿被测齿轮的齿根实际受载情况，进而实现对齿轮齿根的弯曲疲劳极限试验。

Description

齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统

技术领域

本发明属于齿轮的疲劳试验等技术领域，具体涉及一种齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统。

背景技术

在齿轮设计中，特别是对于在可靠性方面要求比较高的齿轮，依据可靠性理论对安全系数进行的评估的结果几乎完全无法反映齿轮的可靠性水平。因此，通常需要对齿轮进行疲劳试验，以检验齿轮的可靠性和耐久性，尤其如此。

齿轮传动过程中轮齿承受交变载荷，因此齿轮的弯曲疲劳折断是齿轮主要的失效模式。为了评定齿轮传动的承载能力需进行齿轮疲劳试验。为保证齿轮在工作时不致发生断齿事故，必须使齿根的最大危险应力低于齿轮极限值，因此在齿轮的设计和制造方面应保证齿轮的抗弯强度，为检验和改进齿轮的抗弯强度，须对齿轮进行齿轮弯曲疲劳极限试验。目前还没有有效、准确的试验装置能够对齿轮齿根的弯曲疲劳强度进行实验。

因此，如何对齿轮齿根的弯曲疲劳强度进行有效、准确地进行实验，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，提出了一种齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统，其可以改善上述现有技术存在的问题。

为实现本发明的目的而提供一种齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统，包括基座、第一支撑板、第二支撑板、齿轮轴、油箱、液压泵、第一过滤器、第二过滤器、溢流阀、减压阀、电液伺服阀、液压缸；

所述基座上并排设有第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板和第二支撑板分别支撑齿轮轴的两端，所述被测齿轮安装于所述齿轮轴上，所述被测齿轮的侧面安装有支撑座和加载压杆，所述支撑座的底部固定在所述基座上，所述支撑座的顶部设有用于支撑所述被测齿轮的轮齿的支撑压头，所述加载压头的上端连接所述液压缸的液压杆，所述加载压杆下端设有加载压头；

所述油箱分别连通有出油管路和回油管路，所述液压泵由电动机驱动，所述液压泵设于所述出油管路上，所述液压泵的进油口连通所述油箱，所述液压泵的出油口连通所述电液伺服阀的进油口，所述电液伺服阀的出油口分别所述液压缸的有杆腔和无杆腔，所述液压缸的出油口连通所述电液伺服阀的回油口，所述电液伺服阀的出油口连通所述回油管路；所述第一过滤器、第二过滤器、所述减压阀依次设置在所述液压泵连通所述电液伺服阀的出油管路上，所述第一过滤器、第二过滤器之间的出油管路上设有所述溢流阀，所述溢流阀的进油口连通出油管路，所述溢流阀的出油口连通回油管路。

优选的，所述加载压头与所述加载压杆之间为可拆卸连接。

优选的，所述支撑压头与所述支撑座之间为可拆卸连接。

优选的，所述加载压头、所述支撑压头均与所述被测齿轮的轮齿具有相同的渐开线齿形、模数、压力角。

优选的，所述齿轮轴的一端设有摇臂，转动所述摇臂以转动所述被测齿轮。

优选的，所述液压泵出油口处的出油管路上设有单向阀，所述液压泵的出油口连通所述单向阀的进油口。

优选的，所述第一滤油器为具有旁通阀的滤油器。

优选的，所述第二滤油器为高压滤油器。

优选的，所述回油管路上设有水冷却器，所述水冷却器用于对回油管路中的液压油进行冷却。

优选的，所述回油管路上设有第三滤油器，所述第三滤油器的出油口连通油箱。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统，通过设置第一支撑板、第二支撑板和齿轮轴来安装被测齿轮，通过设置加载压头和支撑压头分别对被测齿轮的齿根的两面进行施加载荷，使得被测齿轮的齿根受力均匀，可以真实地模仿被测齿轮的齿根实际受载情况，进而实现对齿轮齿根的弯曲疲劳极限试验。

附图说明

图1为本发明实施例提供的被测齿轮安装的结构示意图

图2为本发明实施方式提供的齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统的结构示意图；

附图标记说明：

液压泵1、第一过滤器2、第二过滤器3、溢流阀4、减压阀5、电液伺服阀6、液压缸7、位移传感器8、截止阀组9、蓄能器10、水冷却器11、第三过滤器12、压力表13；

基座14、第一支撑板15、第二支撑板16、齿轮轴17、摇臂18、被测齿轮19、加载压杆20、支撑座21。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

请参看图1、图2所示，图1为本发明实施方式提供的齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统的结构示意图，图2为本发明实施例提供的被测齿轮安装的结构示意图。

如图1、图2所示，本发明提供的齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统，包括基座14、第一支撑板15、第二支撑板16、齿轮轴17、油箱、液压泵1、第一过滤器2、第二过滤器3、溢流阀4、减压阀5、电液伺服阀6、液压缸7。

所述基座14上并排设有第一支撑板15和第二支撑板16，所述第一支撑板15和第二支撑板16分别支撑齿轮轴17的两端，所述被测齿轮19安装于所述齿轮轴17上，所述被测齿轮19的侧面安装有支撑座21和加载压杆20，所述支撑座21的底部固定在所述基座14上，所述支撑座21的顶部设有用于支撑所述被测齿轮19的轮齿的支撑压头，所述加载压头的上端连接所述液压缸的液压杆，所述加载压杆20下端设有加载压头。

所述油箱分别连通有出油管路和回油管路，所述液压泵1由电动机驱动，所述液压泵1设于所述出油管路上，所述液压泵1的进油口连通所述油箱，所述液压泵1的出油口连通所述电液伺服阀6的进油口，所述电液伺服阀6的出油口分别所述液压缸7的有杆腔和无杆腔，所述液压缸7的出油口连通所述电液伺服阀6的回油口，所述电液伺服阀6的出油口连通所述回油管路。

所述第一过滤器2、第二过滤器3、所述减压阀5依次设置在所述液压泵1连通所述电液伺服阀6的出油管路上，所述第一过滤器2、第二过滤器3之间的出油管路上设有所述溢流阀4，所述溢流阀4的进油口连通出油管路，所述溢流阀4的出油口连通回油管路，溢流阀4可以将出油管路中过高的压力排入到回油管路中，进而流回油箱。

优选的方案中，在溢流阀4与出油管路连通的管路上设有压力表13，以检测出油管路的压力。

优选的方案中，在液压缸7的液压杆上设有位移传感器8，用于检测液压缸7的作用行程。

本发明提供的齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统，通过设置第一支撑板15、第二支撑板16和齿轮轴17来安装被测齿轮19，通过设置加载压头和支撑压头分别对被测齿轮19的齿根的两面进行施加载荷，使得被测齿轮19的齿根受力均匀，可以真实地模仿被测齿轮19的齿根实际受载情况，进而实现对齿轮齿根的弯曲疲劳极限试验。

优选的方案中，所述液压泵1出油口处的出油管路上设有单向阀，所述液压泵1的出油口连通所述单向阀的进油口，单向阀可以防止出油管路中的液压油出现回流现象。

优选的方案中，所述第一过滤器2、第二过滤器3之间的出油管路上设有截止阀组9、蓄能器10，所述截止阀组9的进油口连通所述出油管路，所述截止阀组9的出油口连通所述蓄能器10。在出油管路上设置截止阀组9、蓄能器10，在液压泵1启动时，过大的压力可以部分进入蓄能器10中，可以防止液压泵1启动时瞬间高压对电液伺服阀6、出油管路及液压缸7等液压件造成高压冲击，从而可以延长各液压件的使用寿命。

优选的方案中，所述第一滤油器为具有旁通阀的滤油器。为了防止因第一滤油器堵塞而使得液压泵1过载或引起滤芯破碎，在第一滤油器的滤油通道并联旁通阀，或者和第一滤油器并联堵塞指示器，如若出现堵塞，可以及时报警。

优选的方案中，所述第二滤油器为高压滤油器。因为出油管路压力较大，第二滤油器可以抗高压。

优选的方案中，所述回油管路上设有水冷却器11，所述水冷却器11用于对回油管路中的液压油进行冷却，液压缸7在作用过程中，会产生大量的热量，使得液压油的温度升高，为了避免进入到油箱中液压油的温度太高，在回油管路上设置的水冷却器11可以对回油管路中的液压油进行冷却。

优选的方案中，所述回油管路上设有第三过滤器12，所述第三过滤器12的出油口连通油箱。第三过滤器12具有较大的通流能力、压力损失小，可以过滤到回油管路中的杂质，以防止杂质进入油箱。

优选的方案中，所述第三过滤器12为具有旁通阀的滤油器。为了防止因第三过滤器12堵塞而使得回油管路油压过大或引起滤芯破碎，在第三过滤器12的滤油通道并联旁通阀，或者和第三过滤器12并联堵塞指示器，如若出现堵塞，可以及时报警。

优选的方案中，所述加载压头与所述加载压杆20之间为可拆卸连接。当加载压头失效时，可以方便更换加载压头，而不需要更换加载压杆20，从而可以提高实验效率。

优选的方案中，所述支撑压头与所述支撑座21之间为可拆卸连接。当支撑压头失效时，可以方便更换支撑压头，而不需要更换支撑座21，从而可以提高实验效率，

优选的方案中，所述加载压头、所述支撑压头均与所述被测齿轮19的轮齿具有相同的渐开线齿形、模数、压力角。这样，可以使得被测齿轮19的齿根受力均匀，完全模拟被测齿根的实际工作状态进行实验，使得实验数据更准确。

优选的方案中，所述齿轮轴17的一端设有摇臂18，转动所述摇臂18以转动所述被测齿轮19。通过摇臂18，可以方便地对被测齿轮19的轮齿的位置进行调整，大大提高了试验效率。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统，其特征在于，包括基座、第一支撑板、第二支撑板、齿轮轴、油箱、液压泵、第一过滤器、第二过滤器、溢流阀、减压阀、电液伺服阀、液压缸；

所述基座上并排设有第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板和第二支撑板分别支撑齿轮轴的两端，所述被测齿轮安装于所述齿轮轴上，所述被测齿轮的侧面安装有支撑座和加载压杆，所述支撑座的底部固定在所述基座上，所述支撑座的顶部设有用于支撑所述被测齿轮的轮齿的支撑压头，所述加载压头的上端连接所述液压缸的液压杆，所述加载压杆下端设有加载压头；

所述油箱分别连通有出油管路和回油管路，所述液压泵由电动机驱动，所述液压泵设于所述出油管路上，所述液压泵的进油口连通所述油箱，所述液压泵的出油口连通所述电液伺服阀的进油口，所述电液伺服阀的出油口分别所述液压缸的有杆腔和无杆腔，所述液压缸的出油口连通所述电液伺服阀的回油口，所述电液伺服阀的出油口连通所述回油管路；所述第一过滤器、第二过滤器、所述减压阀依次设置在所述液压泵连通所述电液伺服阀的出油管路上，所述第一过滤器、第二过滤器之间的出油管路上设有所述溢流阀，所述溢流阀的进油口连通出油管路，所述溢流阀的出油口连通回油管路。

2.根据权利要求1所述的齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统，其特征在于，所述加载压头与所述加载压杆之间为可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统，其特征在于，所述支撑压头与所述支撑座之间为可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统，其特征在于，所述加载压头、所述支撑压头均与所述被测齿轮的轮齿具有相同的渐开线齿形、模数、压力角。

5.根据权利要求1所述的齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统，其特征在于，所述齿轮轴的一端设有摇臂，转动所述摇臂以转动所述被测齿轮。

6.根据权利要求1所述的齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统，其特征在于，所述液压泵出油口处的出油管路上设有单向阀，所述液压泵的出油口连通所述单向阀的进油口。

7.根据权利要求1所述的齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统，其特征在于，所述第一滤油器为具有旁通阀的滤油器。

8.根据权利要求1所述的齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统，其特征在于，所述第二滤油器为高压滤油器。

9.根据权利要求1所述的齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统，其特征在于，所述回油管路上设有水冷却器，所述水冷却器用于对回油管路中的液压油进行冷却。

10.根据权利要求1所述的齿轮齿根弯曲疲劳强度试验系统，其特征在于，所述回油管路上设有第三滤油器，所述第三滤油器的出油口连通油箱。