CN112051055A - 一种齿轮弯曲疲劳试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及齿轮测试装置技术领域，公开了一种齿轮弯曲疲劳试验装置，其包括：疲劳试验机，疲劳试验机上设有相对间隔设置的第一试验平台和第二试验平台；夹持机构，夹持机构包括第一夹持部和第二夹持部，第一夹持部连接于第一试验平台，第二夹持部连接于第二试验平台，第一夹持部和第二夹持部分别抵持于待测齿轮的不同轮齿上以夹持待测齿轮；防滑落机构，防滑落机构包括第一限位带，第一夹持部上开设有第一束缚孔，第一限位带穿设通过第一束缚孔和待测齿轮的中心孔并连接为环形，用于防止待测齿轮掉落。该齿轮弯曲疲劳试验装置不仅能够对待测齿轮的弯曲疲劳强度进行测试，保证提高测试结果的准确性，还能防止待测齿轮掉落。

Description

一种齿轮弯曲疲劳试验装置

技术领域

本发明涉及齿轮测试装置技术领域，尤其涉及一种齿轮弯曲疲劳试验装置。

背景技术

齿轮作为常用的传动部件，在各行各业中得到了广泛应用。为了进一步挖掘齿轮箱的承载空间和提高齿轮产品的可靠性，以及验证齿轮加工工艺和所用材料的等级水平，有必要对齿轮的弯曲疲劳强度进行测试。

目前现有的齿轮弯曲疲劳试验装置，多按照测定标准进行设计，首先对齿轮进行支撑装夹，然后上下加载载荷进行试验。如图1所示。齿轮在试验时，处于对称夹紧和中部支撑的过度约束状态，支撑架1’的高度偏差和装夹的松紧程度均会引起加载点的受力波动。而且经过多次试验和反复装拆过后，支撑架1’会发生磨损和变形，也会带来试验结果的数据偏差，严重时会引起试验齿轮异常断齿。因此现有技术中的齿轮弯曲疲劳试验装置只能适用于进行弯曲强度对比试验，得到的试验结果难以对标齿轮的弯曲疲劳强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种齿轮弯曲疲劳试验装置，该齿轮弯曲疲劳试验装置不仅能够对待测齿轮的弯曲疲劳强度进行测试，保证提高测试结果的准确性，还能防止待测齿轮掉落。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种齿轮弯曲疲劳试验装置，包括：疲劳试验机，所述疲劳试验机上设有相对间隔设置的第一试验平台和第二试验平台；夹持机构，所述夹持机构包括第一夹持部和第二夹持部，所述第一夹持部连接于所述第一试验平台，所述第二夹持部连接于所述第二试验平台，所述第一夹持部和所述第二夹持部分别抵持于待测齿轮的不同轮齿上以夹持所述待测齿轮；防滑落机构，所述防滑落机构包括第一限位带，所述第一夹持部上开设有第一束缚孔，所述第一限位带穿设通过所述第一束缚孔和所述待测齿轮的中心孔并连接为环形，用于防止所述待测齿轮掉落。

作为一种齿轮弯曲疲劳试验装置的优选方案，所述防滑落机构还包括第二限位带，所述第二夹持部上开设有第二束缚孔，所述第二限位带穿设通过所述第二束缚孔和所述待测齿轮的中心孔并连接为环形。

作为一种齿轮弯曲疲劳试验装置的优选方案，所述第一限位带和所述第二限位带均为橡胶带。

作为一种齿轮弯曲疲劳试验装置的优选方案，所述第一夹持部包括第一平台和第一夹块，所述第一平台的一端连接于所述第一试验平台，所述第一夹块连接于所述第一平台的另一端；所述第二夹持部包括第二平台和第二夹块，所述第二平台的一端连接于所述第二试验平台，所述第二夹块连接于所述第二平台的另一端。

作为一种齿轮弯曲疲劳试验装置的优选方案，所述第一夹块和所述第二夹块上均设有避让槽，所述避让槽用于避让所述待测齿轮的轮齿，所述避让槽在所述第一夹块和所述第二夹块上形成突出部，所述突出部插入所述待测齿轮的齿槽中并抵持于所述待测齿轮的轮齿。

作为一种齿轮弯曲疲劳试验装置的优选方案，所述第一平台和所述第二平台均为圆柱结构，所述第一夹块和所述第二夹块均为半圆柱结构，所述第一平台、所述第二平台、所述第一夹块和所述第二夹块同轴设置。

作为一种齿轮弯曲疲劳试验装置的优选方案，所述第一平台和所述第二平台上均设有法兰座，所述第一平台的所述法兰座通过第一螺栓连接于所述第一试验平台，所述第二平台的所述法兰座通过第一螺栓连接于所述第二试验平台。

作为一种齿轮弯曲疲劳试验装置的优选方案，所述第一夹块通过定位销和第二螺栓定位连接于所述第一平台上，所述第二夹块通过定位销和第二螺栓定位连接于所述第二平台上。

作为一种齿轮弯曲疲劳试验装置的优选方案，所述第一平台与所述第一夹块连接的端面上开设有第一销孔和第一螺栓孔，所述第一夹块与所述第一平台连接的端面上开设有第二销孔和第二螺栓孔，所述定位销插接于所述第一销孔和所述第二销孔中，所述第二螺栓连接于所述第一螺栓孔和所述第二螺栓孔中。

作为一种齿轮弯曲疲劳试验装置的优选方案，多个所述第一销孔沿所述第一平台中心轴线的同一周向均匀分布，多个所述第一螺栓孔沿所述第一平台中心轴线的同一周向均匀分布。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种齿轮弯曲疲劳试验装置，在该齿轮弯曲疲劳试验装置中，第一夹持部和第二夹持部分别抵持于待测齿轮的不同轮齿上以夹持待测齿轮，在疲劳试验机的脉动载荷的作用下对待测齿轮进行弯曲疲劳强度测试；第一限位带连接于待测齿轮和第一夹持部之间，用于防止待测齿轮受到振动而掉落，有利于防止待测齿轮受到磕碰而损坏。通过上述结构，该齿轮弯曲疲劳试验装置通过对待测齿轮的轮齿的相对夹持来对待测齿轮的轮齿施加脉动载荷，对待测齿轮的弯曲疲劳强度进行测试，有利于保证测试结果的准确性，而且该齿轮弯曲疲劳试验装置还能防止待测齿轮因受到振动而掉落，避免了待测齿轮受到磕碰而损坏。

附图说明

图1是现有技术中的齿轮弯曲疲劳试验装置的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式所提供的齿轮弯曲疲劳试验装置的立体结构示意图；

图3是本发明具体实施方式所提供的齿轮弯曲疲劳试验装置的结构示意图；

图4是本发明具体实施方式所提供的齿轮弯曲疲劳试验装置的第一夹块的俯视图。

图中：

1’、支撑架；

11、第一试验平台；12、第二试验平台；2、夹持机构；21、第一平台；211、第一束缚孔；212、第一销孔；213、第一螺栓孔；22、第二平台；221、第二束缚孔；23、第一夹块；231、第二销孔；232、第二螺栓孔；24、第二夹块；25、避让槽；26、突出部；27、法兰座；28、第一螺栓；29、定位销；201、第二螺栓；31、第一限位带；32、第二限位带；100、待测齿轮。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本发明所提供的齿轮弯曲疲劳试验装置的技术方案。

本实施例提供一种齿轮弯曲疲劳试验装置，该齿轮弯曲疲劳试验装置能够对齿轮的弯曲疲劳强度进行测试。如图2所示，该齿轮弯曲疲劳试验装置包括疲劳试验机和夹持机构2，夹持机构2连接于疲劳试验机的输出端，夹持机构2夹持于待测齿轮100的轮齿而避免对待测齿轮100的中部进行支撑，通过对待测齿轮100对称夹紧将待测齿轮100进行固定，能够在对待测齿轮100的轮齿施加脉动载荷时，避免现有技术中支撑架的高度偏差和装夹的松紧程度对加载点受力的影响，提高了对待测齿轮100的弯曲疲劳强度测试结果的准确性。

在本实施例中，疲劳试验机上设有第一试验平台11和第二试验平台12，第一试验平台11和第二试验平台12相对间隔设置，第一试验平台11和第二试验平台12之间用于安装夹持机构2，通过夹持机构2固定待测齿轮100并将第一试验平台11和第二试验平台12的脉动载荷作用于待测齿轮100的轮齿上，以对待测齿轮100的弯曲疲劳强度进行测试。具体地，夹持机构2包括第一夹持部和第二夹持部，第一夹持部连接于第一试验平台11上，第二夹持部连接于第二试验平台12上，第一夹持部和第二夹持部分别抵持于待测齿轮100的不同轮齿上以夹持待测齿轮。

优选地，如图2所示，第一夹持部包括第一平台21和第一夹块23，第一平台21的一端连接于第一试验平台11，第一夹块23连接于第一平台21远离第一试验平台11的一端；第二夹持部包括第二平台22和第二夹块24，第二平台22的一端连接于第二试验平台12，第二夹块24连接于第二平台22远离第二试验平台12的一端。

在本实施例中，第一夹块23和第二夹块24分别抵持于待测齿轮100的不同轮齿上以夹持待测齿轮100，实现对待测齿轮100的固定，避免额外使用支撑架对待测齿轮100的中部进行支撑，能够在对待测齿轮100的轮齿施加脉动载荷时，避免了支撑架对加载点受力的影响，能够提高对待测齿轮100的弯曲疲劳强度测试结果的准确性。

具体地，第一平台21通过第一螺栓28连接于第一试验平台11，第二平台22通过第一螺栓28连接于第二试验平台12，便于第一平台21和第二平台22在疲劳试验机上拆装，有利于后续维护与保养。

在本实施例中，第一平台21和第二平台22上均设有法兰座27，第一平台21的法兰座27通过第一螺栓28连接于第一试验平台11上，第二平台22的法兰座27通过第一螺栓28连接于第二试验平台12，法兰座27能够增大第一平台21与第一试验平台11和第二平台22与第二试验平台12的连接面积，保证连接强度。优选地，第一平台21和第二平台22上靠近法兰座27的一端还设有台阶，使得第一平台21和第二平台22靠近法兰座27的一端具有较多材料，不仅有利于保证连接强度，还有利于提高第一平台21和第二平台22的刚度，有利于防止第一平台21和第二平台22发生变形。

优选地，第一平台21和第二平台22均为三段同心圆柱结构，第一螺栓28沿第一平台21的中心轴线的周向均匀分布，第一螺栓28沿第二平台22的中心轴线的周向均匀分布，使得第一平台21与第一试验平台11和第二平台22与第二试验平台12的连接稳定。

优选地，第一夹块23和第二夹块24对轮齿的加载点位于疲劳试验机的第一试验平台11和第二试验平台12的轴线上，并且疲劳试验机的第一试验平台11和第二试验平台12的轴线与待测齿轮100的基圆相切，有利于减小加载力偏斜而引起的横向振动，有利于保证待测齿轮100的固定牢固。需要说明的是，疲劳试验机的第一试验平台11和第二试验平台12同轴设置。

优选地，第一夹块23和第二夹块24为半圆柱结构，待测齿轮100的主体部分位于半圆柱结构缺失部分形成的空间中。更为优选地，第一平台21、第二平台22、第一夹块23、第二夹块24和疲劳试验机同轴设置，使该齿轮弯曲疲劳试验装置具有较好的同轴度。

在本实施例中，如图2所示，第一夹块23和第二夹块24上均设有避让槽25，避让槽25用于避让待测齿轮100的轮齿，避让槽25在第一夹块23和第二夹块24上形成突出部26，突出部26能够插入待测齿轮100的齿槽中并抵持于待测齿轮100的轮齿，使得第一夹块23和第二夹块24对轮齿的加载点距突出部26的边沿具有足够距离，有利于防止待测齿轮100在加载时因振动而滑出。可以理解的是，针对不同尺寸的待测齿轮100，可通过调整第一夹块23和第二夹块24上的避让槽25的深度和待测齿轮100的位置，尽可能使加载位置相对于第一夹块23和第二夹块24的轴心对称分布，有利于减小待测齿轮100在加载脉动载荷的过程中的振动。

具体地，第一夹块23通过定位销29和第二螺栓201定位连接于第一平台21上，第二夹块24通过定位销29和第二螺栓201定位连接于第二平台22上，使得第一夹块23和第一平台21的连接牢固且定位准确，第二夹块24和第二平台22的连接牢固且定位准确。

优选地，如图3和图4所示，第一平台21与第一夹块23连接的端面上开设有第一销孔212和第一螺栓孔213，第一夹块23与第一平台21连接的端面上开设有第二销孔231和第二螺栓孔232，定位销29插接于第一销孔212和第二销孔231中，第二螺栓201连接于第一螺栓孔213和第二螺栓孔232中，实现第一平台21与第一夹块23的连接与定位。在本实施例中，第二螺栓201为内六角螺栓，第二螺栓孔232为螺纹通孔，使得第二螺栓201完全置于第二螺栓孔232中，避免第二螺栓201与待测齿轮发生干涉。

更为优选地，多个第一销孔212沿第一平台21中心轴线的同一周向均匀分布，多个第一螺栓孔213沿第一平台21中心轴线的同一周向均匀分布，使得在多次试验装夹后，若第一销孔212和第一螺栓孔213发生磨损，可以转动第一平台21的位置，换用未磨损的第一销孔212和第一螺栓孔213，有利于提高第一夹块23的定位精度。

同样地，第二平台22与第二夹块24连接的端面上也开设有第一销孔212和第一螺栓孔213，第二夹块24与第二平台22连接的端面上也开设有第二销孔231和第二螺栓孔232，第二平台22与第二夹块24连接用的定位销29插接于第一销孔212和第二销孔231中，第二平台22与第二夹块24连接用的第二螺栓201连接于第一螺栓孔213和第二螺栓孔232中，实现第二平台22与第二夹块24的连接与定位。

同样地，第二平台22上的多个第一销孔212沿第二平台22中心轴线的同一周向均匀分布，第二平台22上的多个第一螺栓孔213沿第二平台22中心轴线的同一周向均匀分布，使得在多次试验装夹后，若第二平台22上的第一销孔212和第一螺栓孔213发生磨损，可以转动第二平台22的位置，换用未磨损的第一销孔212和第一螺栓孔213，有利于提高第二夹块24的定位精度。

在本实施例中，第一夹块23和第二夹块24的两端均通过磨削加工来保证平面度和平行度的要求，第二平台22与第二夹块24的两端也通过磨削加工来保证平面度和平行度的要求，有利于提高该齿轮弯曲疲劳试验装置对待测齿轮100的加持定位精度，能够提高对待测齿轮100的弯曲疲劳强度测试结果的准确性。

在本实施例中，该齿轮弯曲疲劳试验装置还包括防滑落机构，防滑落机构包括第一限位带31，第一限位带31连接于待测齿轮100和第一平台21之间，用于防止待测齿轮100掉落而受损。

具体地，第一平台21上开设有第一束缚孔211，第一限位带31穿设通过第一束缚孔211和待测齿轮100的中心孔并连接为环形，能够防止待测齿轮100掉落。优选地，第二平台22上开设有第二束缚孔221，第二限位带32穿设通过第二束缚孔221和待测齿轮100的中心孔并连接为环形，使得待测齿轮100无论从第一平台21一侧脱离夹持机构2，还是从第二平台22一侧脱离夹持机构2均能够被有效束缚，能够进一步防止待测齿轮100掉落。

优选地，第一限位带31和第二限位带32均为橡胶带，使得第一限位带31和第二限位带32具有一定弹性，能够有效避免对待测齿轮100造成刮伤和磕碰。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种齿轮弯曲疲劳试验装置，其特征在于，包括：

疲劳试验机，所述疲劳试验机上设有相对间隔设置的第一试验平台(11)和第二试验平台(12)；

夹持机构(2)，所述夹持机构(2)包括第一夹持部和第二夹持部，所述第一夹持部连接于所述第一试验平台(11)，所述第二夹持部连接于所述第二试验平台(12)，所述第一夹持部和所述第二夹持部分别抵持于待测齿轮(100)的不同轮齿上以夹持所述待测齿轮(100)；

防滑落机构，所述防滑落机构包括第一限位带(31)，所述第一夹持部上开设有第一束缚孔(211)，所述第一限位带(31)穿设通过所述第一束缚孔(211)和所述待测齿轮(100)的中心孔并连接为环形。

2.根据权利要求1所述的齿轮弯曲疲劳试验装置，其特征在于，所述防滑落机构还包括第二限位带(32)，所述第二夹持部上开设有第二束缚孔(221)，所述第二限位带(32)穿设通过所述第二束缚孔(221)和所述待测齿轮(100)的中心孔并连接为环形。

3.根据权利要求2所述的齿轮弯曲疲劳试验装置，其特征在于，所述第一限位带(31)和所述第二限位带(32)均为橡胶带。

4.根据权利要求1所述的齿轮弯曲疲劳试验装置，其特征在于，所述第一夹持部包括第一平台(21)和第一夹块(23)，所述第一平台(21)的一端连接于所述第一试验平台(11)，所述第一夹块(23)连接于所述第一平台(21)的另一端；所述第二夹持部包括第二平台(22)和第二夹块(24)，所述第二平台(22)的一端连接于所述第二试验平台(12)，所述第二夹块(24)连接于所述第二平台(22)的另一端。

5.根据权利要求4所述的齿轮弯曲疲劳试验装置，其特征在于，所述第一夹块(23)和所述第二夹块(24)上均设有避让槽(25)，所述避让槽(25)用于避让所述待测齿轮(100)的轮齿，所述避让槽(25)在所述第一夹块(23)和所述第二夹块(24)上形成突出部(26)，所述突出部(26)插入所述待测齿轮(100)的齿槽中并抵持于所述待测齿轮(100)的轮齿。

6.根据权利要求4所述的齿轮弯曲疲劳试验装置，其特征在于，所述第一平台(21)和所述第二平台(22)均为圆柱结构，所述第一夹块(23)和所述第二夹块(24)均为半圆柱结构，所述第一平台(21)、所述第二平台(22)、所述第一夹块(23)和所述第二夹块(24)同轴设置。

7.根据权利要求4所述的齿轮弯曲疲劳试验装置，其特征在于，所述第一平台(21)和所述第二平台(22)上均设有法兰座(27)，所述第一平台(21)的所述法兰座(27)通过第一螺栓(28)连接于所述第一试验平台(11)，所述第二平台(22)的所述法兰座(27)通过第一螺栓(28)连接于所述第二试验平台(12)。

8.根据权利要求4所述的齿轮弯曲疲劳试验装置，其特征在于，所述第一夹块(23)通过定位销(29)和第二螺栓(201)定位连接于所述第一平台(21)上，所述第二夹块(24)通过定位销(29)和第二螺栓(201)定位连接于所述第二平台(22)上。

9.根据权利要求8所述的齿轮弯曲疲劳试验装置，其特征在于，所述第一平台(21)与所述第一夹块(23)连接的端面上开设有第一销孔(212)和第一螺栓孔(213)，所述第一夹块(23)与所述第一平台(21)连接的端面上开设有第二销孔(231)和第二螺栓孔(232)，所述定位销(29)插接于所述第一销孔(212)和所述第二销孔(231)中，所述第二螺栓(201)连接于所述第一螺栓孔(213)和所述第二螺栓孔(232)中。

10.根据权利要求9所述的齿轮弯曲疲劳试验装置，其特征在于，多个所述第一销孔(212)沿所述第一平台(21)中心轴线的同一周向均匀分布，多个所述第一螺栓孔(213)沿所述第一平台(21)中心轴线的同一周向均匀分布。

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