CN109443756A - 一种斜齿轮多齿啮合弯曲疲劳试验装置 - Google Patents

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杨敏
张剑
刘金
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Abstract

本发明公开斜齿轮多齿啮合弯曲疲劳试验装置，包括被试的第一齿轮、第二齿轮，支撑板、第一轴、第二轴、夹紧螺母、夹紧加载板，所述被试的第一齿轮、第二齿轮按照中心距安装在对应第一轴与第二轴上，第一齿轮、第二齿轮有多对齿啮合；所述第一轴与第二轴安装在两相对的支撑板上，第一轴与第二轴的倾斜角为啮合角，以保证齿轮啮合面垂直；所述夹紧螺母通过多个螺钉顶紧实现第一齿轮在两个支撑板之间夹紧固定；所述夹紧加载板通过多个螺钉顶紧实现第二齿轮在夹紧加载板之间夹紧固定。本发明能采用实际齿轮副进行试验，多对齿同时啮合受载，符合实际啮合情况，减少了强度计算中重合度系数Yε、螺旋角系数Yβ的估算误。

Description

一种斜齿轮多齿啮合弯曲疲劳试验装置
技术领域
本发明涉及试验装置技术领域，特别是涉及一种斜齿轮多齿啮合弯曲疲劳试验装置。
背景技术
对斜齿轮副进行多齿啮合弯曲疲劳加载试验时，目前没有一种符合要求的加载试验工具，以夹紧齿轮副，因此，开发一种斜齿轮多齿啮合弯曲疲劳试验装置，很有必要。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种斜齿轮多齿啮合弯曲疲劳试验装置。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种斜齿轮多齿啮合弯曲疲劳试验装置，包括被试的第一齿轮、第二齿轮，支撑板、第一轴、第二轴、夹紧螺母、夹紧加载板，所述被试的第一齿轮、第二齿轮按照中心距安装在对应第一轴与第二轴上，第一齿轮、第二齿轮有多对齿啮合；所述第一轴与第二轴安装在两相对的支撑板上，第一轴与第二轴的倾斜角为啮合角，以保证齿轮啮合面垂直；所述夹紧螺母通过多个螺钉顶紧实现第一齿轮在两个支撑板之间夹紧固定；所述夹紧加载板通过多个螺钉顶紧实现第二齿轮在夹紧加载板之间的夹紧固定。
所述夹紧加载板包括第一夹紧加载板及第二夹紧加载板，所述第一夹紧加载板为T形状的带中心通孔的结构，所述第二夹紧加载板为中央带配合孔的环形状结构，所述第一夹紧加载板与第二夹紧加载板套接，所述第二齿轮安装在第一夹紧加载板与第二夹紧加载板之间，所述第二夹紧加载板上有螺钉孔，以安装螺钉实现第二齿轮的夹紧固定，所述第二轴穿过所述第一夹紧加载板的中心通孔并由螺栓在一个支撑板的外侧锁定，所述第二轴的另一端的轴帽卡在另一个支撑板的外侧，所述第一轴的轴帽卡在一个支撑板的外侧，另一端与所述夹紧螺母相连接，所述夹紧螺母上有螺钉孔，以安装螺钉实现第一齿轮在两个支撑板之间的夹紧固定。
所述夹紧螺母的外侧有锁紧螺母，与所述第一轴螺纹连接。
两个所述支撑板的的底部为L形状结构，以安装固定螺栓，以将支撑板与固定面连接固定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提出的装置安装在电磁谐振疲劳实验机上进行试验测试，第二齿轮与第二轴有较短的接触面，使齿轮可以自由转动和微量摆动，这能有效地避免接触线位置和载荷分布不均对试验结果的影响。
附图说明
图1为斜齿轮多齿啮合弯曲疲劳试验装置的主视示意图。
图2为图1中的A-A线剖面图。
图3为图1中加载头的B向视图。
图中：1为第一齿轮，2为第二齿轮，3为支撑板，4为夹紧螺母，5为第一轴，6为第二轴，7为第二夹紧加载板，8为第一夹紧加载板，9为加载头，10为螺钉，11为螺母，12为夹紧螺钉，13为螺栓，14为L形状结构，15为锁紧螺母。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-3所示，本发明的斜齿轮多齿啮合弯曲疲劳试验装置，包括：
被试的第一齿轮1、第二齿轮2，两个相对的支撑板3、第一轴5、第二轴6、夹紧螺母4、夹紧加载板，所述被试的第一齿轮1、第二齿轮2按照实际中心距安装在对应第一轴5、第二轴6上，两者有多对齿啮合；所述第一轴5、第二轴6安装在两个支撑板3上，两轴倾斜角a’为啮合角，以保证齿轮啮合面的垂直；所述夹紧螺母4通过多个螺钉顶紧方式实现第一齿轮1与两个支撑板的夹紧固定；所述夹紧加载板通过多个螺钉顶紧实现与第二齿轮2的夹紧固定，其与第二轴6有较短的接触面，齿轮可以自由转动和微量摆动，使载荷分布均匀。
其中，所述夹紧加载板包括第一夹紧加载板8及第二夹紧加载板7，所述第一夹紧加载板8为T形状的带中心通孔的结构，所述第二夹紧加载板7为中央带配合孔的环形状结构，所述第一夹紧加载板8与第二夹紧加载板7套接，所述第二齿轮2安装在第一夹紧加载板8与第二夹紧加载板7之间，所述第二轴6穿过所述第一夹紧加载板8的中心通孔并由螺母11在一个支撑板3的外侧锁定，所述第二轴6的另一端的轴帽卡在另一个支撑板3的外侧，所述第二夹紧加载板上螺钉孔，以实现安装螺钉10，以实现第二齿轮的夹紧固定。其中，所述第一轴5的轴帽卡在一个支撑板的外侧，另一端与所述夹紧螺母4相连接，所述夹紧螺母上有螺钉孔，以实现安装夹紧螺钉12，以实现第一齿轮1在两个支撑板3之间的夹紧固定。
其中，所述夹紧螺母的外侧有锁紧螺母15，与所述第一轴5螺纹连接。
其中，两个所述支撑板3的同一侧的底部有L形状结构14，以安装固定螺栓13，以将支撑板与固定面连接固定。
第一齿轮1和第一齿轮2按照中心距和啮合角倾斜安装，齿轮啮合面垂直；在加载时,加载头9的加载载荷F处于啮合面内，保证试验载荷与齿轮轮齿上的载荷一致，第二齿轮2轴向的载荷和摩擦接近0，不影响其转动。
所述第一齿轮1固定，第二齿轮2与夹紧加载板固定，便于调整和保证加载位置精度。
所述第一齿轮1与两支撑板3夹紧固定，便于调整转角位置，使得齿轮副处于强度最薄弱的接触线位置。
所述第二齿轮2与夹紧加载板固定，便于调节加载板的位置，满足加载位置的精度要求。
加载时，加载装置固定在电磁谐波疲劳试验机上使用。试验机加载头9作用在夹紧加载板(与第二齿轮2固定在一起)的啮合面上。
所述第一齿轮1固定位置可调，所述第二齿轮2可自由回转和微量摆动，以便消除加载装置轴线不平行度和齿轮螺旋线倾斜误差fHβ的影响，保证载荷沿齿宽均匀分布。
所述第一齿轮1与支撑板3采用夹紧螺母4，并多个螺钉顶紧的夹紧紧固结构，避免在拧紧螺栓时齿轮的转动，影响齿轮啮合位置精度；
所述第二齿轮2与第一夹紧加载板8，及第二夹紧加载板7通过第二夹紧加载板7上的多个螺钉顶紧的方式相互固定，也可采用直接螺栓固定方式.
所述第二齿轮2与第二轴6的支撑宽度尽量短，第二齿轮2可自由转动，并允许有微量摆动，齿宽载荷自动均布。
其中，加载头9具有高的轴向刚度和很低的齿轮齿宽方向刚度，能消除齿宽方向的安装制造误差和变形，使得齿宽方向加载均匀。
本发明能采用实际齿轮副进行试验，多对齿同时啮合受载，符合实际啮合情况，减少了强度计算中重合度系数Yε、螺旋角系数Yβ的估算误差。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种斜齿轮多齿啮合弯曲疲劳试验装置，其特征在于，包括被试的第一齿轮、第二齿轮、支撑板、第一轴、第二轴、夹紧螺母、夹紧加载板，所述被试的第一齿轮、第二齿轮按照中心距安装在对应第一轴与第二轴上，第一齿轮、第二齿轮有多对齿啮合；所述第一轴与第二轴安装在两相对的支撑板上，第一轴与第二轴的倾斜角为啮合角，以保证齿轮啮合面垂直；所述夹紧螺母通过多个螺钉顶紧实现第一齿轮在两个支撑板之间夹紧固定；所述夹紧加载板通过多个螺钉顶紧实现第二齿轮在夹紧加载板之间的夹紧固定。
2.如权利要求1所述斜齿轮多齿啮合弯曲疲劳试验装置，其特征在于，所述夹紧加载板包括第一夹紧加载板及第二夹紧加载板，所述第一夹紧加载板为T形状的带中心通孔的结构，所述第二夹紧加载板为中央带配合孔的环形状结构，所述第一夹紧加载板与第二夹紧加载板套接，所述第二齿轮安装在第一夹紧加载板与第二夹紧加载板之间，所述第二夹紧加载板上有螺钉孔，以安装螺钉实现第二齿轮的夹紧固定，所述第二轴穿过所述第一夹紧加载板的中心通孔并由螺栓在一个支撑板的外侧锁定，所述第二轴的另一端的轴帽卡在另一个支撑板的外侧。
3.如权利要求1所述斜齿轮多齿啮合弯曲疲劳试验装置，其特征在于，所述第一轴的轴帽卡在一个支撑板的外侧，另一端与所述夹紧螺母相连接，所述夹紧螺母上有螺钉孔，以安装螺钉实现第一齿轮在两个支撑板之间的夹紧固定。
4.如权利要求3所述斜齿轮多齿啮合弯曲疲劳试验装置，其特征在于，所述夹紧螺母的外侧有锁紧螺母，与所述第一轴螺纹连接。
5.如权利要求1所述斜齿轮多齿啮合弯曲疲劳试验装置，其特征在于，两个所述支撑板的底部为L形状结构，以安装固定螺栓，以将支撑板与固定面连接固定。
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