CN113984379A

CN113984379A - 一种旋转部件安装误差试验装置

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Publication number: CN113984379A
Application number: CN202111276849.8A
Authority: CN
Inventors: 安增辉; 杨蕊; 赵磊; 宋世军
Original assignee: Shandong Jianzhu University
Current assignee: Shandong Jianzhu University
Priority date: 2021-10-29
Filing date: 2021-10-29
Publication date: 2022-01-28
Anticipated expiration: 2041-10-29
Also published as: CN113984379B

Abstract

本发明公开了一种旋转部件安装误差试验装置，属于旋转部件模拟试验领域，包括齿轮误差模拟装置，所述齿轮误差模拟装置包括基准齿轮和模拟齿轮，基准齿轮安装于基准轴，基准轴与固定底座转动连接；移动轴设于基准轴上方且与之平行，移动轴一端安装移动座，所述模拟齿轮设于移动座内；移动座顶部连接有能够使模拟齿轮径向移动的第一加载机构，移动座两侧对称安装有用于使模拟齿轮轴向移动的第二加载机构；所述移动轴另一端连接张紧装置。本发明能够模拟齿轮啮合不到位、齿轮中心不在同一平面内、齿轮安装轴不平行安装误差，还能够模拟轴偏斜误差，实现多种旋转部件的安装误差模拟。

Description

一种旋转部件安装误差试验装置

技术领域

本发明涉及旋转部件模拟试验领域，尤其涉及一种旋转部件安装误差试验装置。

背景技术

目前，旋转部件使用最为广泛、通用性最好的部件为轴承、齿轮和轴。对此三种部件的故障误差模拟与检测具有通用性的重要意义。而其中齿轮和轴承在大多数情况下又是安装在轴上，故轴的误差模拟可以集成在齿轮和轴承上。

发明人发现，现有误差模拟试验台一般是针对同一旋转部件的误差模拟，不能进行多种旋转部件、多种误差的模拟。现有技术公开一种齿轮传动误差测试试验台，其包括精密床身单元和精密轴系，能够模拟齿轮啮合时实际工作状态，实现对动态误差的测量。但是，其不能实现齿轮多种误差情况的模拟，而且是单一的齿轮误差模拟。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种旋转部件安装误差试验装置，能够模拟齿轮啮合不到位、齿轮中心不在同一平面内、齿轮安装轴不平行安装误差，还能够模拟轴偏斜误差，实现多种旋转部件的安装误差模拟。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的实施例提供了一种旋转部件安装误差试验装置，包括齿轮误差模拟装置，所述齿轮误差模拟装置包括基准齿轮和模拟齿轮，基准齿轮安装于基准轴，基准轴与固定底座转动连接；

移动轴设于基准轴上方且与之平行，移动轴一端安装移动座，所述模拟齿轮设于移动座内；移动座顶部连接有能够使模拟齿轮径向移动的第一加载机构，移动座两侧对称安装有用于使模拟齿轮轴向移动的第二加载机构；

所述移动轴另一端连接张紧装置。

作为进一步的实现方式，所述第一加载机构包括第一螺杆、滑块，滑块能够沿第一螺杆轴向移动；

滑块位于移动座上方且二者之间连接多根第一拉弹簧。

作为进一步的实现方式，所述第一螺杆连接手轮，第一螺杆上安装手轮座，手轮座位于手轮和滑块之间；

所述手轮座通过升降装置连接张紧装置。

作为进一步的实现方式，所述升降装置包括与手轮座相连的牵引板，牵引板通过连杆机构与张紧装置相连。

作为进一步的实现方式，所述连杆机构包括与牵引板相连的第一连杆，第一连杆远离牵引板的一端与第二连杆一端转动连接；

第二连杆侧面通过移动销连接第三连杆，第二连杆和第三连杆均与张紧轴转动连接。

作为进一步的实现方式，所述张紧轴设于定位板的定位槽中，定位板和固定底座均安装于底板。

作为进一步的实现方式，所述固定底座顶部固定有安装座，移动座设于安装座内，且移动轴连接张紧装置的一端从安装座伸出。

作为进一步的实现方式，所述第二加载机构包括加载板，加载板与移动座相背的一侧连接至少两个第二螺杆，加载板与安装座内壁之间连接有与第二螺杆数目相同的第二拉弹簧。

作为进一步的实现方式，所述基准轴与固定底座之间安装轴承，基准轴伸出固定底座的一端连接轴偏斜模拟装置，轴偏斜模拟装置与动力装置相连。

作为进一步的实现方式，所述轴偏斜模拟装置包括第一转盘、第二转盘和多根连接轴，连接轴一端与第一转盘固定，另一端与第二转盘铰接。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明包括齿轮误差模拟装置、轴偏斜模拟装置，齿轮误差模拟装置能够实现模拟齿轮啮合不到位、齿轮中心不在同一平面内、齿轮安装轴不平行安装误差，轴偏斜模拟装置能够模拟轴承安装轴的轴偏斜安装误差模拟，实现多种旋转部件的安装误差模拟。

(2)本发明的模拟齿轮设于移动座内，通过在移动座顶部安装螺杆、滑块和拉弹簧构成的第一加载机构，使模拟齿轮产生径向移动，以模拟齿轮啮合不到位、安装轴不平行的安装误差；通过在移动座两侧安装螺杆、加载板和拉弹簧构成的第二加载机构，使模拟齿轮产生轴向移动，以模拟齿轮几何中心不在同一个平面的安装误差。

(3)本发明在移动轴的皮带轮处设计了连杆机构与张紧装置，可以实现张紧轮随误差模拟装置的运动自动张紧，保证了模拟测试时的效率与模拟的准确性。

(4)本发明的轴偏斜模拟装置设置第一转盘和第二转盘，连接轴与第一转盘固定，与第二转盘铰接，实现偏斜角的连续定量模拟。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书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。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的主视图；

图2是本发明根据一个或多个实施方式的俯视图；

图3是本发明根据一个或多个实施方式的侧视图；

图4是本发明根据一个或多个实施方式的齿轮误差模拟装置主视图；

图5是本发明根据一个或多个实施方式的齿轮误差模拟装置俯视图；

图6是本发明根据一个或多个实施方式的齿轮误差模拟装置侧视图；

图7是本发明根据一个或多个实施方式的连杆机构结构示意图；

图8是本发明根据一个或多个实施方式的轴偏斜模拟装置结构示意图；

其中，1、试验台，2、齿轮误差模拟装置，3、轴偏斜模拟装置，4、底板，5、连杆机构，6、张紧装置，7、刹车盘，8、基准轴，9、驱动轴，10、驱动电机，11、定位板，12、定位槽，13、移动轴，14、固定底座，15、基准齿轮，16、模拟齿轮，17、移动座，18、安装座，19、滑块，20、第一螺杆，21、第一手柄，22、手柄座，23、加载板，24、第二螺杆，25、第二手轮，26、第二拉弹簧，27、第二拉弹簧，28、牵引板，29、第一连杆，30、第二连杆，31、皮带，32、张紧轴，33、移动销，34、皮带轮，35、第一张紧轮，36、第二张紧轮，37、第一转盘，38、第二转盘，39、连接轴，40、凹槽，41、传动销，42、第三连杆。

具体实施方式

实施例一：

本实施例提供了一种旋转部件安装误差试验装置，如图1-图3所示，包括试验台1、齿轮误差模拟装置2、轴偏斜模拟装置3、动力装置，齿轮误差模拟装置2、轴偏斜模拟装置3和动力装置依次连接并安装于试验台1上，齿轮误差模拟装置2用于模拟齿轮啮合不到位、齿轮几何中心不在同一个平面、安装轴不平行三种安装误差，轴偏斜模拟装置3用于模拟轴承的安装轴偏斜误差。

进一步的，如图4-图6所示，所述齿轮误差模拟装置2包括基准轴8、移动轴13、基准齿轮15、模拟齿轮16、第一加载机构、第二加载机构、升降装置等，本实施例以模拟齿轮16为模拟对象，通过第一加载机构、第二加载机构调整模拟齿轮16相对基准齿轮15的状态，以实现不同安装误差模拟。

所述基准齿轮15安装于基准轴8上，模拟齿轮16安装于移动轴13上，正常状态下模拟齿轮16啮合于基准齿轮15上侧。基准轴8和移动轴13为相对概念，基准轴8仅能转动不能轴向移动，移动轴13能够转动、轴向移动、径向移动，以使模拟齿轮16实现对应动作。

基准轴8安装于固定底座14内，且基准轴8一端从固定底座14伸出并与轴偏斜模拟装置3相连；基准轴8两端分别通过轴承与固定底座14连接，固定底座14底部通过底板4与试验台1相连。

所述模拟齿轮16靠近移动轴13一端安装，模拟齿轮16外侧设有移动座17，移动轴13从移动座17中穿过，且移动座17两端分别通过轴承与移动轴13连接。所述移动轴13连接移动座17的一端设于安装座18内，安装座18内部为空腔，底部为开口结构，其安装于固定底座14顶部，且与固定底座14内部空腔连通。

进一步的，移动座17顶部连接第一加载机构，用于使模拟齿轮16产生径向移动，以模拟齿轮啮合不到位、安装轴不平行(移动轴13与基准轴8不平行)的安装误差；两侧分别设置第二加载机构，用于使模拟齿轮16产生轴向移动，以模拟齿轮几何中心不在同一个平面的安装误差。

具体的，所述第一加载机构包括第一螺杆20、滑块19、第一手轮21和多根第一拉弹簧27，第一螺杆20的轴线与基准轴8的轴线垂直，第一螺杆20一端连接第一手轮21，其轴向安装滑块19，滑块19与第一螺杆20螺纹连接，旋转第一手轮21能够使滑块19沿第一螺杆20移动。

所述滑块19底面与移动座17顶面之间连接多根第一拉弹簧27，且第一拉弹簧27相对于第一螺杆20对称布置。顺时针旋转第一手轮21，滑块19向下移动使第一拉弹簧27压缩，移动座17在下压作用下向下移动使移动轴13偏移，模拟移动轴13与基准轴8不平行的安装误差。

逆时针旋转第一手轮21，滑块19向上移动使第一拉弹簧27拉伸，移动座17在拉力作用下向上移动使模拟齿轮16脱离基准齿轮15齿间一定距离，模拟齿轮啮合不到位的安装误差。

所述第二加载机构包括第二螺杆24、第二手轮25、加载板23和多根第二拉弹簧26，在本实施例中，每个第二加载机构包括两个第二螺杆24，以使加载板23产生不同程度的倾斜。可以理解的，在其他实施例中，第二螺杆24也可以设置三个或三个以上，具体根据加载板23尺寸而定。

在本实施例中，加载板23的一侧表面为工作面，另一侧表面为非工作面，非工作面连接两个第二螺杆24分别位于加载板23的两端，每个第二螺杆24下侧对应一个或多个第二拉弹簧26，第二拉弹簧26连接于加载板23非工作面和安装座18内壁之间。

通过同步旋转以动作17两侧的第二加载机构，使两加载板23同时靠近移动座17，第二拉弹簧26拉伸，当两侧加载板23与移动座17外壁接触，实现对移动座17的夹紧。以图4所示方向为参考，对于左侧的第二加载机构，逆时针旋转上侧的第二螺杆24，顺时针旋转下侧的第二螺杆24使左侧加载板23向左侧倾斜；对于右侧的第二加载机构顺时针旋转上侧的第二螺杆24，逆时针旋转下侧的第二螺杆24使右侧加载板23向左侧倾斜，两加载板23的倾斜程度相同，从而使移动座17及其内侧模拟齿轮16向左侧倾斜，模拟齿轮几何中心不在同一个平面的安装误差。

同理，通过旋转对应的第二螺杆24，可以使两加载板23向右侧倾斜。

本实施例实现了对齿轮啮合不到位、齿轮中心不在一个平面上、安装轴不平行的连续、定量、可控误差加载。

由于移动轴13和基准轴8在模拟过程中相对位置是变化的，采用张紧装置6进行动力输出，以抵消移动轴13和基准轴8之间由于距离减小带来的影响。

进一步的，所述张紧装置6与移动轴13远离移动座17的一端连接，张紧装置6通过转轴连接刹车盘7。所述张紧装置6通过升降装置连接手轮座22，手轮座22与第一螺杆20螺纹连接，且手轮座22位于第一手轮21和滑块19之间。

在本实施例中，手轮座22包括连接板、垂直安装于连接板底部的定位卡板，第二加载机构中位于上侧的第二螺杆24与卡板螺纹连接，在第二螺杆24的作用下手轮座22能够左右移动。

进一步的，张紧装置6包括皮带轮34、皮带31、第一张紧轮35、第二张紧轮36，皮带轮34安装于移动轴13的端部，第一张紧轮35、第二张紧轮36和皮带轮34通过皮带31连接。所述第一张紧轮35安装于张紧轴32上，第二张紧轮36通过转轴连接刹车盘7。

所述升降装置包括牵引板28、连杆机构、移动销33，如图7所示，牵引板28呈倒L型结构，连杆机构包括第一连杆29、第二连杆30、第三连杆42，第一连杆29一端通过传动销41连接牵引板28，牵引板28与手轮座22固定连接；第一连杆29另一端与第二连杆30一端铰接，第二连杆30侧面通过移动销33连接第三连杆42，第三连杆42与第一连杆29位于第二连杆30的同一侧。

移动销33从第三连杆42侧面伸出一定长度，第二连杆30另一端与第三连杆42通过轴承安装张紧轴32，张紧轴32一端安装第一张紧轮35。底板4一端垂直固定有定位板11，所述定位板11开有定位槽12，张紧轴32设于所述定位槽12中，移动销33与定位板11转动连接。

当第一手轮21旋转，手轮座22向下移动，牵引板28向下移动，传动销41随之向下移动，第一连杆29相对传动销41逆时针转动(从左至右视角)，同时二者的铰接点向下移动。在此过程中，第二连杆30与第一连杆29的铰接点向下移动，其相对第一连杆29逆时针转动，此过程使第二连杆30以移动销33铰接处为中心沿逆时针转动，使得张紧轴32以移动销33为中心逆时针转动，第一张紧轮35实现了张紧的进给运动，从而实现自动张紧功能。

进一步的，如图8所示，所述轴偏斜模拟装置3包括第一转盘37、第二转盘38和多根连接轴39，本实施例的连接轴39设置两个，第一转盘37周向间隔布置多个通孔，两连接轴39分别插入相对设置的两个通孔中并固定。第二转盘37周向开有多组凹槽40，每组凹槽42设有两个，两凹槽42之间形成凸起部；所述连接轴39与凸起部铰接。

本实施例通过一端固定、一端铰接的双转盘结构实现偏斜角的连续定量模拟。

所述第一转盘37通过驱动轴9，驱动轴9与驱动电机10相连，驱动轴9和驱动电机10组成动力装置；第二转盘38连接基准轴8，以模拟基准轴8的偏斜安装误差。

为了进一步保证模拟过程中的安全性，轴偏斜模拟装置3外侧设置透明罩。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种旋转部件安装误差试验装置，其特征在于，包括齿轮误差模拟装置，所述齿轮误差模拟装置包括基准齿轮和模拟齿轮，基准齿轮安装于基准轴，基准轴与固定底座转动连接；

所述移动轴另一端连接张紧装置。

2.根据权利要求1所述的一种旋转部件安装误差试验装置，其特征在于，所述第一加载机构包括第一螺杆、滑块，滑块能够沿第一螺杆轴向移动；

滑块位于移动座上方且二者之间连接多根第一拉弹簧。

3.根据权利要求2所述的一种旋转部件安装误差试验装置，其特征在于，所述第一螺杆连接手轮，第一螺杆上安装手轮座，手轮座位于手轮和滑块之间；

所述手轮座通过升降装置连接张紧装置。

4.根据权利要求3所述的一种旋转部件安装误差试验装置，其特征在于，所述升降装置包括与手轮座相连的牵引板，牵引板通过连杆机构与张紧装置相连。

5.根据权利要求4所述的一种旋转部件安装误差试验装置，其特征在于，所述连杆机构包括与牵引板相连的第一连杆，第一连杆远离牵引板的一端与第二连杆一端转动连接；

6.根据权利要求5所述的一种旋转部件安装误差试验装置，其特征在于，所述张紧轴设于定位板的定位槽中，定位板和固定底座均安装于底板。

7.根据权利要求1所述的一种旋转部件安装误差试验装置，其特征在于，所述固定底座顶部固定有安装座，移动座设于安装座内，且移动轴连接张紧装置的一端从安装座伸出。

8.根据权利要求7所述的一种旋转部件安装误差试验装置，其特征在于，所述第二加载机构包括加载板，加载板与移动座相背的一侧连接至少两个第二螺杆，加载板与安装座内壁之间连接有与第二螺杆数目相同的第二拉弹簧。

9.根据权利要求1所述的一种旋转部件安装误差试验装置，其特征在于，所述基准轴与固定底座之间安装轴承，基准轴伸出固定底座的一端连接轴偏斜模拟装置，轴偏斜模拟装置与动力装置相连。

10.根据权利要求9所述的一种旋转部件安装误差试验装置，其特征在于，所述轴偏斜模拟装置包括第一转盘、第二转盘和多根连接轴，连接轴一端与第一转盘固定，另一端与第二转盘铰接。