CN114184343A - 一种齿轮特性研究用易拆装的周围自防护的冲击测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿轮特性研究用易拆装的周围自防护的冲击测试设备，包括主框架，为设备主要的外框结构，所述主框架的顶部设置有固定板，所述主框架一端外表面开设有定位槽，所述主框架一端外表面设有数据处理器；连接架，位于所述主框架对立面，所述连接架一端外表面设置有定位块。该齿轮特性研究用易拆装的周围自防护的冲击测试设备，连接处垂直分布有多个螺纹槽与自锁螺杆进行固定连接，增加两个壳体连接处的强度，并且拆装便捷，只需将螺杆取出或安装，可实现自动定位安装与自动分解的效果，同时壳体内部设置有多个防护结构，不仅可以减少外部环境对测试造成的影响，同时也可以防止内部冲击产生的碎片而导致设备变形。

Description

一种齿轮特性研究用易拆装的周围自防护的冲击测试设备

技术领域

本发明涉及齿轮测试技术领域，具体为一种齿轮特性研究用易拆装的周围自防护的冲击测试设备。

背景技术

齿轮传动，传输力矩大，传动速度范围广，传动比可由设计者按设计需要设计，齿轮传动功率损耗低，传动效率高，传动平稳，噪音低，因此齿轮传动被广泛运用到传动中，齿轮传动功率大，高负载，速度快，因此稳定性和安全性成为齿轮传动的关键因素之一，高速齿轮运动机械的失效故障，也备受业界关注，由于金属材料的疲劳强度往往会在长期工作使用中，产生强度降低现象，因此疲劳强度因素作为设计要求范围之一，也应加以规范，过于臃肿、耗材的设计选用，虽然可达到金属材料长期工作的疲劳强度，安全系数高，但会浪费社会资源和人力资源，其不利于工业生产的应用，所以要做到既不浪费资源又能安全实现机器设备功能，对齿轮投入使用前进行耐疲劳强度的冲击试验尤为必要。

如申请号CN201811092286.5一种圆柱齿轮副啮合冲击试验台及试验测试方法，包括底座、安安装被测齿轮的被测试齿轮件支架、上压头、下压头、压头调整支架；压头调整支架上设有竖直延伸的套管，所述套管内设有冲击块，该上压头位于套管内并位于冲击块的下方，在试验测试时，冲击块自套管上方通过套管向下坠落而撞击上压头从而模拟出，改装置通过调整槽与固定板的配合能够改变冲击块的高度，增加测试的灵活性；然而齿轮啮合传动所需的每块强度要保持一致，上述装置无法均匀的对每个齿块进行冲击测试，只能由侧视齿轮撞击别的物体来达到侧视效果，影响测试结构的准确性，与试剂齿轮运行所受到的冲击具有较大差别。

发明内容

本发明的目的在于提供一种齿轮特性研究用易拆装的周围自防护的冲击测试设备，以解决上述背景技术中提出无法均匀的对每个齿块进行冲击测试，只能由侧视齿轮撞击别的物体来达到侧视效果，影响测试结构的准确性，与试剂齿轮运行所受到的冲击具有较大差别的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种齿轮特性研究用易拆装的周围自防护的冲击测试设备，包括：

主框架，为设备主要的外框结构，所述主框架的顶部设置有固定板，所述主框架一端外表面开设有定位槽，所述主框架一端外表面设有数据处理器；

连接架，位于所述主框架对立面，所述连接架一端外表面设置有定位块，所述连接架底部设置有排料槽，所述连接架前端设置有观察窗；

承重台，位于所述主框架与所述连接架之间，所述承重台内部从上到下依次开设有齿槽、滑槽和导向槽；

减速齿轮，位于所述主框架内表面，所述减速齿轮中端连接有活动轴；

减速齿轮，预设在所述齿槽内部，所述减速齿轮中端连接有连动轴；

步进电机，位于所述连接架一端外表面，所述步进电机输出端连接有转轴，所述转轴的外表面分别连接有钢锤与偏心轮；

触摸传感器，位于所述承重台底部，所述触摸传感器的输出端设置有连接线路，所述触摸传感器外表面设有橡胶套。

作为本发明的优选技术方案，所述主框架顶表面设置有导轨，所述导轨外表面滑动连接有防护板，所述防护板与固定板之间设置有第一弹簧，所述防护板的尾部与主框架顶表面贴合连接。

采用上述技术方案，防护板通过与导轨和第一弹簧构成缓冲结构，在防护板向末端位置时，能够对增加对防护板的移动阻力，并且在防护板失去推动力后，通过第一弹簧的弹力可以对防护板进行复位，使防护板沿着导轨对设备上端进行遮盖，既便于对测试过程中进行观察，也保证了测试过程中的安全性。

作为本发明的优选技术方案，所述防护板外表面对称设置有延伸板，所述延伸板前端内表面与主框架和连接架的间距为20CM，所述防护板与偏心轮为贴合滑动连接，所述偏心轮与转轴为固定连接。

采用上述技术方案，防护板通过延伸板与偏心轮形成传动结构，在偏心轮的带动下，防护板能够处于往复平行移动状态，同时延伸板与主框架和连接架产生的间距，能够避免传动过程中与设备产生摩擦，不仅增加了防护性能，同时还提高了传动的稳定性。

作为本发明的优选技术方案，所述承重台一端外表面呈倾斜状结构，所述承重台与主框架为活动连接，所述承重台的一端与连接架为卡合固定连接，所述连接架底部设置有合页，所述合页的另一端连接有密封板，所述密封板周长大于排料槽周长。

采用上述技术方案，承重台内部的形状结构，能够对破碎的齿块进行导向，对碎块进行集中收集，避免散落在设备内部角落，同时承重台设置的密封板可对碎块进行阻挡，便于集中处理设备底部积累的碎块，从而提高了设备内部的整洁性。

作为本发明的优选技术方案，所述钢锤与测试齿轮为活动连接，所述测试齿轮与减速齿轮为啮合连接，所述减速齿轮外表面滑动连接有阻力块，所述阻力块底表面分别设置有第二弹簧和连动杆，所述连动杆与导向槽为卡合滑动连接，所述连动杆与触摸传感器为活动连接，所述触摸传感器与数据处理器为电性连接。

采用上述技术方案，测试齿轮在钢锤的敲击下产生加速度，并沿着活动轴外表面进行转动，转动的过程中与测试齿轮啮合传动，同时直径大小差可以起到减速效果，并且测试齿轮可连动阻力块，沿着阻力块外表面滑动，进一步的提升阻力效果，使测试齿轮在钢锤的敲击下，只能够转动一个齿数间距，从而增加了测试过程中的稳定性。

作为本发明的优选技术方案，所述活动轴与连动轴为相同结构，所述活动轴与连动轴的另一端连接有固定轴套，所述固定轴套内表面环形分布有卡槽，所述固定轴套内部设置有第三弹簧，所述第三弹簧分别与活动轴与连动轴活动连接，所述活动轴与连动轴一端外表面均设置有卡块，所述卡块与卡槽数量相同。

采用上述技术方案，活动轴与连动轴外表面所设置的卡块与固定轴套内表面设置的卡槽相互啮合，不仅可以增加传动力，同时还便于对测试齿轮与减速齿轮拆装，活动轴与连动轴沿着固定轴套平行滑动，其中一端滑出固定轴套内部，在安装时，可由第三弹簧对活动轴与连动轴起到复位作用。

作为本发明的优选技术方案，所述主框架与连接架为相同结构，所述主框架与连接架内部从内到外依次设置有棉层、强化层、真空板和耐磨层。

采用上述技术方案，棉层可提高内部的隔温性能，避免外部环境及温度影响到内部而导致测试结构出现误差，强化层起到防贯穿效果，避免碎块撞击设备而导致变形，真空板和耐磨层提高设备壳体的强度，也提高了整体的安全性。

作为本发明的优选技术方案，所述主框架与连接架内部均设置有螺纹槽，主框架与连接架左右两端均设置有支架，所述螺纹槽内部螺纹连接有自锁螺杆，所述自锁螺杆等间距分布在主框架与连接架连接处，所述主框架与连接架构成拆装结构。

采用上述技术方案，主框架与连接架对承重台进行包裹，并且连接方式处于拆装，可进行冲击检测试验的同时，还可以对承重台整体结构单独空出，便于配合完成其余多项不同方式的冲击检测，从而增加了整体的实用性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该齿轮特性研究用易拆装的周围自防护的冲击测试设备：

1.通过将测试齿轮啮合连接在一个直径大于自身的齿轮上端，并且在设备内部设置一个钢制冲击锤，以电机控制旋转的方式对齿轮外表面的齿块进行敲击，对齿轮的强度及耐久进行测试，敲击所产生的加速度使测试齿轮进行旋转，在多个减速结构的阻力下，使测试齿轮只能够旋转一个齿数，便于进行下一次的冲击侧视任务，单齿块的持续敲击，不仅可以长时间多次数的进行测试，同时还可以根据大基数得出准确的测试结果；

2.通过在连接件与主框架连接处设置相吻合的定位槽与定位块，并且在连接处垂直分布有多个螺纹槽与自锁螺杆进行固定连接，增加两个壳体连接处的强度，并且拆装便捷，只需将螺杆取出或安装，可实现自动定位安装与自动分解的效果，同时壳体内部设置有多个防护结构，不仅可以减少外部环境对测试造成的影响，同时也可以防止内部冲击产生的碎片而导致设备变形，从而增加了整体的安全性。

附图说明

图1为本发明整体内部正视结构示意图；

图2为本发明整体正视结构示意图；

图3为本发明整体俯视结构示意图；

图4为本发明主框架与连接架俯视结构示意图；

图5为本发明图1中A区放大结构示意图；

图6为本发明主框架和承重台内部结构示意图；

图7为本发明固定轴套内部正视结构示意图。

图中：1、主框架；2、承重台；3、连接架；4、防护板；5、固定板；6、第一弹簧；7、活动轴；8、测试齿轮；9、连动轴；10、减速齿轮；11、转轴；12、钢锤；13、合页；14、密封板；15、排料槽；16、齿槽；17、导轨；18、支架；19、延伸板；20、步进电机；21、偏心轮；22、自锁螺杆；23、观察窗；24、数据处理器；25、固定轴套；26、滑槽；27、导向槽；28、阻力块；29、第二弹簧；30、连动杆；31、触摸传感器；32、橡胶套；33、连接线路；34、定位槽；35、定位块；36、螺纹槽；37、棉层；38、强化层；39、真空板；40、耐磨层；41、卡槽；42、卡块；43、第三弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通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。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种齿轮特性研究用易拆装的周围自防护的冲击测试设备，包括：

主框架1，为设备主要的外框结构，主框架1的顶部设置有固定板5，主框架1一端外表面开设有定位槽34，主框架1一端外表面设有数据处理器24；连接架3，位于主框架1对立面，连接架3一端外表面设置有定位块35，连接架3底部设置有排料槽15，连接架3前端设置有观察窗23；承重台2，位于主框架1与连接架3之间，承重台2内部从上到下依次开设有齿槽16、滑槽26和导向槽27；减速齿轮10，位于主框架1内表面，减速齿轮10中端连接有活动轴7；减速齿轮10，预设在齿槽16内部，减速齿轮10中端连接有连动轴9；步进电机20，位于连接架3一端外表面，步进电机20输出端连接有转轴11，转轴11的外表面分别连接有钢锤12与偏心轮21；触摸传感器31，位于承重台2底部，触摸传感器31的输出端设置有连接线路33，触摸传感器31外表面设有橡胶套32。

主框架1顶表面设置有导轨17，导轨17外表面滑动连接有防护板4，防护板4与固定板5之间设置有第一弹簧6，防护板4的尾部与主框架1顶表面贴合连接；防护板4通过与导轨17和第一弹簧6构成缓冲结构，在防护板4向末端位置时，能够对增加对防护板4的移动阻力，并且在防护板4失去推动力后，通过第一弹簧6的弹力可以对防护板4进行复位，使防护板4沿着导轨17对设备上端进行遮盖，既便于对测试过程中进行观察，也保证了测试过程中的安全性。

防护板4外表面对称设置有延伸板19，延伸板19前端内表面与主框架1和连接架3的间距为20CM，防护板4与偏心轮21为贴合滑动连接，偏心轮21与转轴11为固定连接；防护板4通过延伸板19与偏心轮21形成传动结构，在偏心轮21的带动下，防护板4能够处于往复平行移动状态，同时延伸板19与主框架1和连接架3产生的间距，能够避免传动过程中与设备产生摩擦，不仅增加了防护性能，同时还提高了传动的稳定性。

承重台2一端外表面呈倾斜状结构，承重台2与主框架1为活动连接，承重台2的一端与连接架3为卡合固定连接，连接架3底部设置有合页13，合页13的另一端连接有密封板14，密封板14周长大于排料槽15周长；承重台2内部的形状结构，能够对破碎的齿块进行导向，对碎块进行集中收集，避免散落在设备内部角落，同时承重台2设置的密封板14可对碎块进行阻挡，便于集中处理设备底部积累的碎块，从而提高了设备内部的整洁性。

钢锤12与测试齿轮8为活动连接，测试齿轮8与减速齿轮10为啮合连接，减速齿轮10外表面滑动连接有阻力块28，阻力块28底表面分别设置有第二弹簧29和连动杆30，连动杆30与导向槽27为卡合滑动连接，连动杆30与触摸传感器31为活动连接，触摸传感器31与数据处理器24为电性连接；测试齿轮8在钢锤12的敲击下产生加速度，并沿着活动轴7外表面进行转动，转动的过程中与测试齿轮8啮合传动，同时直径大小差可以起到减速效果，并且测试齿轮8可连动阻力块28，沿着阻力块28外表面滑动，进一步的提升阻力效果，使测试齿轮8在钢锤12的敲击下，只能够转动一个齿数间距，从而增加了测试过程中的稳定性。

活动轴7与连动轴9为相同结构，活动轴7与连动轴9的另一端连接有固定轴套25，固定轴套25内表面环形分布有卡槽41，固定轴套25内部设置有第三弹簧43，第三弹簧43分别与活动轴7与连动轴9活动连接，活动轴7与连动轴9一端外表面均设置有卡块42，卡块42与卡槽41数量相同；活动轴7与连动轴9外表面所设置的卡块42与固定轴套25内表面设置的卡槽41相互啮合，不仅可以增加传动力，同时还便于对测试齿轮8与减速齿轮10拆装，活动轴7与连动轴9沿着固定轴套25平行滑动，其中一端滑出固定轴套25内部，在安装时，可由第三弹簧43对活动轴7与连动轴9起到复位作用。

主框架1与连接架3为相同结构，主框架1与连接架3内部从内到外依次设置有棉层37、强化层38、真空板39和耐磨层40；棉层37可提高内部的隔温性能，避免外部环境及温度影响到内部而导致测试结构出现误差，强化层38起到防贯穿效果，避免碎块撞击设备而导致变形，真空板39和耐磨层40提高设备壳体的强度，也提高了整体的安全性。

主框架1与连接架3内部均设置有螺纹槽36，主框架1与连接架3左右两端均设置有支架18，螺纹槽36内部螺纹连接有自锁螺杆22，自锁螺杆22等间距分布在主框架1与连接架3连接处，主框架1与连接架3构成拆装结构；主框架1与连接架3对承重台2进行包裹，并且连接方式处于拆装，可进行冲击检测试验的同时，还可以对承重台2整体结构单独空出，便于配合完成其余多项不同方式的冲击检测，从而增加了整体的实用性。

工作原理：在使用该齿轮特性研究用易拆装的周围自防护的冲击测试设备时，首先将测试齿轮8与减速齿轮10分别固定在对应位置的固定轴套25内部，并将相互啮合连接，随后为设备接上电源，启动步进电机20对转轴11进行旋转，转轴11控制钢锤12短幅度急速旋转，并对测试齿轮8的一端齿块进行撞击，由于刚性不同，测试齿轮8受损强度较大，撞击产生的加速度使测试齿轮8顺时针旋转，与此同时，测试齿轮8与减速齿轮10啮合传动，直径差会产生较大扭矩力，使测试齿轮8的旋转距离受阻，减速齿轮10相反方向旋转，并沿着阻力块28外表面滑动，再次提高受阻力，同时还可以对测试齿轮8旋转齿数进行控制，阻力块28活动的过程中带动连动杆30与触摸传感器31相互连动，触摸传感器31将触碰信号从连接线路33传输到数据处理器24进行计数，阻力块28与减速齿轮10分离后由第二弹簧29进行复位，当钢锤12与减速齿轮10敲击时，偏心轮21与钢锤12位置相互对称，同时防护板4对设备上端缺口处进行遮盖防护，当钢锤12与测试齿轮8分离时，偏心轮21沿着偏心轮21外表面滑动，并连动防护板4，使防护板4沿着导轨17外表面平行移动，将设备上端缺口敞开，便于进行观察，当需对设备防护结构进行拆装使，只需取下或安装自锁螺杆22即可，主框架1与连接架3通过内部设置的定位槽34和定位块35，便于定位安装和自动拆解，从而增加了整体的实用性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种齿轮特性研究用易拆装的周围自防护的冲击测试设备，其特征在于，包括：

主框架（1），为设备主要的外框结构，所述主框架（1）的顶部设置有固定板（5），所述主框架（1）一端外表面开设有定位槽（34），所述主框架（1）一端外表面设有数据处理器（24）；

连接架（3），位于所述主框架（1）对立面，所述连接架（3）一端外表面设置有定位块（35），所述连接架（3）底部设置有排料槽（15），所述连接架（3）前端设置有观察窗（23）；

承重台（2），位于所述主框架（1）与所述连接架（3）之间，所述承重台（2）内部从上到下依次开设有齿槽（16）、滑槽（26）和导向槽（27）；

减速齿轮（10），位于所述主框架（1）内表面，所述减速齿轮（10）中端连接有活动轴（7）；

减速齿轮（10），预设在所述齿槽（16）内部，所述减速齿轮（10）中端连接有连动轴（9）；

步进电机（20），位于所述连接架（3）一端外表面，所述步进电机（20）输出端连接有转轴（11），所述转轴（11）的外表面分别连接有钢锤（12）与偏心轮（21）；

触摸传感器（31），位于所述承重台（2）底部，所述触摸传感器（31）的输出端设置有连接线路（33），所述触摸传感器（31）外表面设有橡胶套（32）。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮特性研究用易拆装的周围自防护的冲击测试设备，其特征在于：所述主框架（1）顶表面设置有导轨（17），所述导轨（17）外表面滑动连接有防护板（4），所述防护板（4）与固定板（5）之间设置有第一弹簧（6），所述防护板（4）的尾部与主框架（1）顶表面贴合连接。

3.根据权利要求2所述的一种齿轮特性研究用易拆装的周围自防护的冲击测试设备，其特征在于：所述防护板（4）外表面对称设置有延伸板（19），所述延伸板（19）前端内表面与主框架（1）和连接架（3）的间距为20CM，所述防护板（4）与偏心轮（21）为贴合滑动连接，所述偏心轮（21）与转轴（11）为固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种齿轮特性研究用易拆装的周围自防护的冲击测试设备，其特征在于：所述承重台（2）一端外表面呈倾斜状结构，所述承重台（2）与主框架（1）为活动连接，所述承重台（2）的一端与连接架（3）为卡合固定连接，所述连接架（3）底部设置有合页（13），所述合页（13）的另一端连接有密封板（14），所述密封板（14）周长大于排料槽（15）周长。

5.根据权利要求1所述的一种齿轮特性研究用易拆装的周围自防护的冲击测试设备，其特征在于：所述钢锤（12）与测试齿轮（8）为活动连接，所述测试齿轮（8）与减速齿轮（10）为啮合连接，所述减速齿轮（10）外表面滑动连接有阻力块（28），所述阻力块（28）底表面分别设置有第二弹簧（29）和连动杆（30），所述连动杆（30）与导向槽（27）为卡合滑动连接，所述连动杆（30）与触摸传感器（31）为活动连接，所述触摸传感器（31）与数据处理器（24）为电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种齿轮特性研究用易拆装的周围自防护的冲击测试设备，其特征在于：所述活动轴（7）与连动轴（9）为相同结构，所述活动轴（7）与连动轴（9）的另一端连接有固定轴套（25），所述固定轴套（25）内表面环形分布有卡槽（41），所述固定轴套（25）内部设置有第三弹簧（43），所述第三弹簧（43）分别与活动轴（7）与连动轴（9）活动连接，所述活动轴（7）与连动轴（9）一端外表面均设置有卡块（42），所述卡块（42）与卡槽（41）数量相同。

7.根据权利要求1所述的一种齿轮特性研究用易拆装的周围自防护的冲击测试设备，其特征在于：所述主框架（1）与连接架（3）为相同结构，所述主框架（1）与连接架（3）内部从内到外依次设置有棉层（37）、强化层（38）、真空板（39）和耐磨层（40）。

8.根据权利要求1所述的一种齿轮特性研究用易拆装的周围自防护的冲击测试设备，其特征在于：所述主框架（1）与连接架（3）内部均设置有螺纹槽（36），主框架（1）与连接架（3）左右两端均设置有支架（18），所述螺纹槽（36）内部螺纹连接有自锁螺杆（22），所述自锁螺杆（22）等间距分布在主框架（1）与连接架（3）连接处，所述主框架（1）与连接架（3）构成拆装结构。

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