CN109540509A - 一种齿轮传动误差测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种齿轮传动误差测试系统，包括测试台，以及安装在测试台上的动力输出装置、负载装置、被测件；动力输出装置的输出轴通过编码器一连接被测件的输入轴，被测件的输出轴通过编码器二连接负载装置；所述编码器一和编码器二都连接测试设备；所述编码器一用于采集被测件输入轴的状态信息；所述编码器二用于采集被测件输出轴的状态信息。本发明所述的齿轮传动误差测试系统考虑了安装调整的方便性，突出齿轮传递误差测试的精确性和误差产生原因的分析，并可以对齿轮传动的振动和辐射噪声进行测试和关联分析，操作方便智能，结构简单紧凑。

Description

一种齿轮传动误差测试系统

技术领域

本发明属于传动技术领域，尤其是涉及一种齿轮传动误差测试系统。

背景技术

齿轮传动可以实现平行轴、相交轴、交错轴等空间任意两轴间的传动，由于传动精度高、适用范围宽、工作可靠、使用寿命长、传动效率较高等优点，在现代机械尤其车辆中应用广泛。但齿轮传动由于加工制造、安装、加载荷后的齿轮和齿轮轴的变形、磨损等原因不可避免地产生传动误差，过大的传动误差会影响传动精度和传动的平稳性，会产生振动和噪声，对设备和环境产生极大的危害。精确测量齿轮传动误差可以为装配检验、故障诊断、振动噪声产生根源的分析提供依据。

但目前齿轮传递误差的测试装置普遍存在过程复杂，测试效率低，对传动误差产生的根源分析帮助不大的缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种齿轮传动误差测试系统，以改善目前齿轮传递误差的测试装置普遍存在过程复杂，测试效率低，对传动误差产生的根源分析帮助不大的缺点。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种齿轮传动误差测试系统，包括测试台，以及安装在测试台上的动力输出装置、负载装置、被测件；

动力输出装置的输出轴通过编码器一连接被测件的输入轴，被测件的输出轴通过编码器二连接负载装置；

所述编码器一和编码器二都连接测试设备；

所述编码器一用于采集被测件输入轴的状态信息；

所述编码器二用于采集被测件输出轴的状态信息。

进一步的，所述动力输出装置和负载装置为变频电机或者带有变频器的电机；

所述动力输出装置和负载装置都对应设有安装座一，所述安装座一安装在测试台上，所述安装座一对应设有位置调节机构，通过位置调节机构改变动力输出装置的高度或者水平位置。

进一步的，所述位置调节机构为丝杠调节机构或者电动调节机构。

进一步的，所述编码器一和编码器二都对应设有安装座二，所述安装座二安装在测试台上，每个所述安装座上都设有支架，编码器安装在支架上方。

进一步的，所述安装座二对应设有高度调节机构，通过高度调节机构调节安装座二的高度；

所述高度调节机构为丝杠调节机构或者电动调节机构。

进一步的，所述编码器一和编码器二的输入轴和输出轴都设有轴承座，所述轴承座安装在安装座二上。

进一步的，编码器一的输入轴通过弹性联轴器连接动力输出装置的输出轴；

编码器一的输出轴通过刚性联轴器连接被测件的输入轴；

被测件的输出轴通过刚性联轴器连接编码器二的输入轴，所述编码器二的输出轴通过弹性联轴器连接负载装置的输入轴。

进一步的，还包括隔声罩一和隔声罩二，所述隔声罩一和隔声罩二的底部都与测试台密封安装，所述动力输出装置、编码器一都安装在隔声罩一内，所述隔声罩一上开有与被测件的输入轴相对应的孔，被测件的输入轴通过该孔穿入到隔声罩一内；

所述编码器二、负载装置都安装在隔声罩二内，隔声罩二上开有与被测件输出轴相对应的孔，被测件输出轴通过该孔穿入到隔声罩二内。

进一步的，所述测试设备还连接传声器和振动传感器；

所述传声器用于采集被测件测试时的辐射噪声，所述振动传感器用于采集被测件测试时的振动信号。

进一步的，所述测试设备还连接数据库服务器。

相对于现有技术，本发明所述的齿轮传动误差测试系统具有以下优势：

本发明所述的齿轮传动误差测试系统考虑了安装调整的方便性，突出齿轮传递误差测试的精确性和误差产生原因的分析，并可以对齿轮传动的振动和辐射噪声进行测试和关联分析，操作方便智能，结构简单紧凑。

附图说明

构成本发明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：

图1为本发明实施例所述的齿轮传动误差测试系统整体结构图；

图2为本发明实施例所述的局部结构图。

附图标记说明：

1、测试台；2、动力输出装置；3、被测件；4、负载装置；5、隔声罩一；6、编码器一；7、弹性联轴器；8、刚性联轴器；9、编码器二；10、轴承座；11、安装座二；12、支架；13、安装座一；14、隔声罩二；15、振动传感器；16、传声器；17、测试设备。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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和简化描述，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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，一种齿轮传动误差测试系统，包括测试台1，以及安装在测试台1上的动力输出装置、负载装置4、被测件；动力输出装置2用来提供测试系统的动力输出，负载装置用来提供测试系统的负载；

动力输出装置的输出轴通过编码器一6连接被测件的输入轴，被测件的输出轴通过编码器二9连接负载装置4；

所述编码器一6和编码器二9都连接测试设备17；

所述编码器一6用于采集被测件输入轴的状态信息；所述编码器二9用于采集被测件输出轴的状态信息。

编码器一6和编码器二9检测的信号可以是角位移、速度、加速度中的一种。

动力输出装置2和负载装置4也可以连接测试设备17，动力输出装置2和负载装置4的扭矩信息可以接入测试设备，用于被测件的传动误差和振动噪声分析。

所述动力输出装置2和负载装置4为变频电机或者带有变频器的电机；动力输出装置2和负载装置4分别用于给被测件3提供动力输出和负载。

所述动力输出装置2和负载装置4都对应设有安装座一13，所述安装座一13安装在测试台1上，所述安装座一13对应设有位置调节机构，通过位置调节机构改变动力输出装置2和负载装置4高度或者水平位置。所述位置调节机构为丝杠调节机构或者电动调节机构。安装座一13的位置调节机构可以根据需求进行设计，可以只设置高度调节机构或者水平调节机构。

所述编码器一6和编码器二9都对应设有安装座二11，所述安装座二11安装在测试台1上，每个所述安装座上都设有支架12，编码器安装在支架12上方。所述安装座二11对应设有高度调节机构，通过高度调节机构调节安装座二11的高度；所述高度调节机构为丝杠调节机构或者电动调节机构。

通过增加或减少调整垫实现动力输出装置2或编码器、负载装置4的高度，也可以通过丝杠、电动或其他方式实现高度调整，以适应被测件3输入轴或者输出轴的高度变化。

所述编码器一6和编码器二9的输入轴和输出轴都设有轴承座10，所述轴承座10安装在安装座二11上，通过轴承座10确保测试时的稳定性。编码器一6的输入轴通过弹性联轴器7连接动力输出装置2的输出轴；弹性联轴器7可以分别减小来自于动力输出装置2、负载装置4的振动和冲击；弹性联轴器7的连接处可以加入石棉、橡胶、纤维、组合钢片，或其他具有减振功能的组件。

编码器一6的输出轴通过刚性联轴器8连接被测件3的输入轴；被测件3的输出轴通过刚性联轴器8连接编码器二9的输入轴，所述编码器二9的输出轴通过弹性联轴器7连接负载装置4的输入轴。刚性联轴器8用来提高编码器的测量精度。

还包括隔声罩一5和隔声罩二14，所述隔声罩一5和隔声罩二14的底部都与测试台1密封安装，所述动力输出装置2、编码器一6都安装在隔声罩一5内，所述隔声罩一5上开有与被测件3的输入轴相对应的孔，被测件3的输入轴通过该孔穿入到隔声罩一5内；

所述编码器二9、负载装置4都安装在隔声罩二14内，隔声罩二14上开有与被测件3输出轴相对应的孔，被测件3输出轴通过该孔穿入到隔声罩二14内。

隔声罩一5和隔声罩二14可以是整体结构也可以是分体式结构，利于拆装且安全稳定，用来屏蔽负载装置4和动力输出装置2的噪声，使传声器16和振动传感器15测得的被测件3的辐射噪声、振动结果更加准确。

所述测试设备17还连接传声器16和振动传感器15；所述传声器16用于采集被测件3测试时的辐射噪声，所述振动传感器15用于采集被测件3测试时的振动信号，振动传感器15贴合被测件安装。测试时整个测试系统需要放置在相对静音的环境，可以放置在静音房内，防止外部噪音影响。

需要说明的是，振动传感器15和传声器16不限于一个，为提高测试的准确度，可以设置多个。

所述的测试设备17可以对被测件3传递误差测试结果进行分析，得到被测件3传递误差的时域值和时域曲线，也可以通过傅里叶变换得到幅频曲线，也可以计算被测件3传递误差的最大、最小值和平均值。

测试设备17和传声器16、振动传感器15都采用现有的设备，测试设备17品牌是LMS，型号是SCL220；振动传感器15品牌是PCB，型号是356A33；传声器16品牌是GRAS，型号是46AE。

所述测试设备17还连接数据库服务器。测试设备17将检测的结果发送至数据库服务器，由数据库服务器进行综合深入分析，得到更加准确的测试结果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种齿轮传动误差测试系统，其特征在于：包括测试台(1)，以及安装在测试台(1)上的动力输出装置(2)、负载装置(4)、被测件(3)；

动力输出装置(2)的输出轴通过编码器一(6)连接被测件的输入轴，被测件的输出轴通过编码器二(9)连接负载装置(4)；

所述编码器一(6)和编码器二(9)都连接测试设备(17)；

所述编码器一(6)用于采集被测件(3)输入轴的状态信息；

所述编码器二(9)用于采集被测件(3)输出轴的状态信息。

2.根据权利要求1所述的齿轮传动误差测试系统，其特征在于：所述动力输出装置(2)和负载装置(4)为变频电机或者带有变频器的电机；

所述动力输出装置(2)和负载装置(4)都对应设有安装座一(13)，所述安装座一(13)安装在测试台(1)上，所述安装座一(13)对应设有位置调节机构，通过位置调节机构改变动力输出装置(2)的高度或者水平位置。

3.根据权利要求2所述的齿轮传动误差测试系统，其特征在于：所述位置调节机构为丝杠调节机构或者电动调节机构。

4.根据权利要求1所述的齿轮传动误差测试系统，其特征在于：所述编码器一(6)和编码器二(9)都对应设有安装座二(11)，所述安装座二(11)安装在测试台(1)上，每个所述安装座上都设有支架(12)，编码器安装在支架(12)上方。

5.根据权利要求4所述的齿轮传动误差测试系统，其特征在于：所述安装座二(11)对应设有高度调节机构，通过高度调节机构调节安装座二(11)的高度；

所述高度调节机构为丝杠调节机构或者电动调节机构。

6.根据权利要求4所述的齿轮传动误差测试系统，其特征在于：所述编码器一(6)和编码器二(9)的输入轴和输出轴都设有轴承座(10)，所述轴承座(10)安装在安装座二(11)上。

7.根据权利要求6所述的齿轮传动误差测试系统，其特征在于：编码器一(6)的输入轴通过弹性联轴器(7)连接动力输出装置(2)的输出轴；

编码器一(6)的输出轴通过刚性联轴器(8)连接被测件(3)的输入轴；

被测件(3)的输出轴通过刚性联轴器(8)连接编码器二(9)的输入轴，所述编码器二(9)的输出轴通过弹性联轴器(7)连接负载装置(4)的输入轴。

8.根据权利要求1所述的齿轮传动误差测试系统，其特征在于：还包括隔声罩一(5)和隔声罩二(14)，所述隔声罩一(5)和隔声罩二(14)的底部都与测试台(1)密封安装，所述动力输出装置(2)、编码器一(6)都安装在隔声罩一(5)内，所述隔声罩一(5)上开有与被测件(3)的输入轴相对应的孔，被测件(3)的输入轴通过该孔穿入到隔声罩一(5)内；

所述编码器二(9)、负载装置(4)都安装在隔声罩二(14)内，隔声罩二(14)上开有与被测件(3)输出轴相对应的孔，被测件(3)输出轴通过该孔穿入到隔声罩二(14)内。

9.根据权利要求1-8任一所述的齿轮传动误差测试系统，其特征在于：所述测试设备(17)还连接传声器(16)和振动传感器(15)；

所述传声器(16)用于采集被测件(3)测试时的辐射噪声，所述振动传感器(15)用于采集被测件(3)测试时的振动信号。

10.根据权利要求9所述的齿轮传动误差测试系统，其特征在于：所述测试设备(17)还连接数据库服务器。