CN115157134A - 一种齿轮磨损疲劳用夹持装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种齿轮磨损疲劳用夹持装置及测试方法，所述齿轮磨损疲劳用夹持装置包括方形罩壳，及对应设置的测试齿轮动力机构和待测试齿轮装夹机构；方形罩壳的一个侧壁竖直方向开设有滑动槽，所述滑动槽匹配有滑动块；所述测试齿轮动力机构包括主动转轴，及其轴向设置的数个不同大小的测试齿轮；所述待测试齿轮装夹机构安装在所述滑动块上，所述待测试齿轮装夹机构夹持待测试齿轮，待测试齿轮与主动转轴上相匹配的一个测试齿轮啮合。本发明中，主动转轴上设置多个测试齿轮，待测试齿轮装夹机构上下位置能够调整，以将装夹的待测试齿轮移至和其匹配的测试齿轮位置和该测试齿轮啮合，能够对多个不同型号的齿轮疲劳测试，使得本装置具有一定的通用性。

Description

一种齿轮磨损疲劳用夹持装置及测试方法

技术领域

本发明涉及齿轮测试夹持装置技术领域，尤其涉及一种齿轮磨损疲劳用夹持装置及测试方法。

背景技术

两个物体接触表面作相对运动，在法向力作用下，摩擦使表面物质逐渐耗损的过程称为磨损，两个接触表面做纯滚动或滚动与滑动复合摩擦时，在高接触压应力的作用下，经过多力循环后，在其相互作用表面的局部地区产生小块材料剥落，形成麻点或凹坑，这种表面疲劳磨损或简称疲劳磨损。

现有技术中，设计出的齿轮在使用之前需要对齿轮的磨损疲劳进行测试，测试时，被测齿轮和实现设定好的测试齿轮啮合，测试齿轮带动被测齿轮按设定转速转动设定圈数后，然后观测被测齿轮磨损程度，目前用于齿轮疲劳测试的装置存在以下缺点：1、夹持装置通用性较差，在测试试验时，被测齿轮和测试齿轮大多是一一对应的进行测试，测试不同型号的齿轮需要准备多个夹持设备；2、在更换被测齿轮时，现有的夹持设备不便于安装和固定被测齿轮，使得工作效率降低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的夹持装置通用性较差、测试效率低的缺点，而提出的具有一定通用性且便于装夹被测试齿轮的一种齿轮磨损疲劳用夹持装置，以及应用该装置的齿轮磨损疲劳测试方法。

其中齿轮磨损疲劳用夹持装置采用了如下技术方案：

一种齿轮磨损疲劳用夹持装置，包括开口设置在侧面的方形罩壳，及其内部对应设置的测试齿轮动力机构和待测试齿轮装夹机构；

所述方形罩壳的一个侧壁竖直方向开设有滑动槽，所述滑动槽匹配有滑动块，所述滑动块设有对其位置锁定的固定结构；

所述测试齿轮动力机构包括方形罩壳内竖直设置的主动转轴，及其轴向设置的数个不同大小的测试齿轮，所述主动转轴匹配有驱动电机；

所述待测试齿轮装夹机构安装在所述滑动块上，所述待测试齿轮装夹机构夹持待测试齿轮，待测试齿轮与主动转轴上相匹配的一个测试齿轮啮合。

进一步的，所述固定结构包括定位板，所述定位板和滑动块固接且和开设滑动槽的方形罩壳侧壁间留有距离，所述定位板设有螺纹孔，所述螺纹孔正对开设滑动槽的方形罩壳侧壁，螺纹孔内匹配安装有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓的螺杆末端由螺纹孔伸出后固定有压紧板，所述压紧板紧压方形罩壳侧壁。

进一步的，开设所述滑动槽的方形罩壳侧壁上固定安装有锁紧刹片，所述锁紧刹片和压紧板对应设置。

进一步的，所述待测试齿轮装夹机构包括设置在滑动块上的U形板，所述U形板包括立板及上下方向正对设置的2个侧板；

2个所述侧板正对侧面分别设有一转动轴，2个所述转动轴同轴心设置，2个所述转动轴相邻的一端各自通过弹性连接结构同轴心设置有一和带测试齿轮中心孔对应的夹紧卡柱，每一个夹紧卡柱圆周面上设有一和待测试齿轮对应的压紧件。

进一步的，所述弹性连接结构包括夹紧卡柱在正对转动轴的一端开设的插接盲孔，所述插接盲孔孔底设有压缩弹簧，所述转动轴插装在所述插接盲孔内并和所述压缩弹簧抵接；

所述夹紧卡柱和转动轴间设有防脱落结构。

进一步的，所述防脱落结构包括插接盲孔孔壁竖直方向开设的导向滑槽，所述导向滑槽延伸出插接盲孔的孔口端，且导向滑槽在和孔口对应位置处固定有限位块，所述导向滑槽内滑动安装有导向滑块，所述导向滑块固定安装在所述转动轴上。

进一步的，所述压紧件为压紧圆环，所述压紧圆环固定套装在夹紧卡柱上。

以上为齿轮磨损疲劳用夹持装置技术方案，采用本装置的齿轮磨损疲劳测试方法技术方案为：

一种应用夹持装置的齿轮磨损疲劳测试方法，包括以下步骤：

S1:将待测试齿轮穿装在2个夹紧卡柱之间，并通过2个压紧件进行夹紧；

S2：沿滑动槽调整滑动块上下位置，由此调节U形板上待测试齿轮的高度，使得待测试齿轮与主动转轴上一个与其对应的测试齿轮啮合，然后通过固定结构锁紧固定滑动块；

S3：启动驱动电机，使得驱动电机通过主动转轴带动测试齿轮及与其啮合的待测试齿轮转动，对待测试齿轮进行磨损疲劳测试。

进一步的，在步骤S1中，使用撑开钳撑住两个压紧件将2个夹紧卡柱打开，然后将待测试齿轮放入，松开撑开钳，2个夹紧卡柱穿入待测试齿轮中心孔内，2个压紧件将待测试齿轮夹紧固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明中，在夹持装置的主动转轴上设置了多个测试齿轮，待测试齿轮装夹机构上下位置能够调整，以将装夹的待测试齿轮移至和其匹配的测试齿轮位置和该测试齿轮啮合，能够对多个不同型号的齿轮疲劳测试，使得本发明具有一定的通用性。

(2)本发明中，测试齿轮通过2个夹紧卡柱及压紧件装夹固定，夹紧卡柱通过弹簧安装在转动轴上，方便被测齿轮的安装和更换，提高齿轮疲劳测试效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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为本发明所述齿轮磨损疲劳用夹持装置立体结构示意图；

图2为本发明正视局部剖面结构示意图；

图3为本发明侧视局部剖面结构示意图；

图4为本发明夹紧卡柱与转动轴的连接结构示意图；

图中序号：1、方形罩壳；2、主动转轴；3、驱动电机；4、测试齿轮；5、滑动槽；6、U形板；7、转动轴；8、夹紧卡柱；9、定位板；10、锁紧刹片；11、锁紧螺栓；12、压紧板；13、滑动块；15、压紧件；16、插接盲孔；17、压缩弹簧；18、导向滑槽；19、导向滑块。

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。

首先对齿轮磨损疲劳用夹持装置具体说明：

参见图1-3，具体的，包括方形罩壳1，其开口设置在侧面，方形罩壳1内部空间设置有测试齿轮动力机构和待测试齿轮装夹机构。本实施例方形罩壳1为由上壁、下壁及2个紧邻设置的侧壁连接而成的罩壳结构，其中上壁、下壁正对且分别为方形板结构，2个侧壁将上壁、下壁连接，且2个侧壁紧邻设置。该结构的方形罩壳1便于人工装夹待测试齿轮，同时对疲劳试验状态的齿轮进行防护。

测试齿轮动力机构包括竖直设置的主动转轴2，主动转轴2转动安装在方形罩壳1上壁，主动转轴2匹配有驱动电机3，驱动电机3安装在方形罩壳1上壁顶面。主动转轴2轴向顺次设置有数个不同大小的测试齿轮4。

待测试齿轮装夹机构设置在测试齿轮动力机构旁侧，待测试齿轮装夹机构竖直方向滑动设置在方形罩壳上。待测试齿轮装夹机构用于装夹进行疲劳试验的齿轮，并携带该待测试上下移动直至和主动转轴2上一个匹配的测试齿轮4位置处，待测试齿轮和其匹配的测试齿轮4啮合进行疲劳试验。

待测试齿轮装夹机构竖直方向滑动安装结构为：方形罩壳1在其一个侧壁竖直方向开设有滑动槽5，如图1、图3所示。滑动槽5匹配有滑动块13，如图2所示。待测试齿轮装夹机构安装在滑动块13上。滑动槽5优选T形槽，滑动块13结构与滑动槽5相匹配设置。将滑动槽5设置为T形槽结构，能够对滑动块13起到导向效果，使得滑动块13在滑动槽5内的滑动更加平稳。所述滑动块13设有固定结构，滑动块13上下位置调整好后，通过固定结构将滑动块13锁定固定，进而将待测试齿轮装夹机构位置固定。

固定结构包括定位板9、锁紧螺栓11和压紧板12，所述定位板9和所述滑动块13固定连接，定位板9和开设滑动槽5的方形罩壳1侧壁间留有距离，所述定位板9设有和该开设滑动槽5的方形罩壳1侧壁正对的螺纹孔，锁紧螺栓11安装在螺纹孔内，其螺杆末端伸出螺纹孔正对该开设滑动槽5的方形罩壳1侧壁设置，所述压紧板12固定安装在锁紧螺栓11的螺杆末端。

在本发明中，方形罩壳1在开设滑动槽5的侧壁上固定安装有锁紧刹片10，锁紧刹片10与压紧板12相匹配设置。当滑动块13沿滑动槽5滑动至适当位置后，旋进锁紧螺栓11使得压紧板12紧压锁紧刹片10，利用锁紧刹片10和压紧板12间摩擦力将滑动块13位置锁紧固定，提高滑动块13锁紧固定的稳定性。

待测试齿轮装夹机构包括开口水平设置的U形板6，所述U形板6包括立板及上下方向正对设置的2个侧板，所述立板和滑动块13固接。本实施例中，定位板9和U形板6均和滑动块13连接，定位板9设置在U形板6旁侧，见图3。U形板6的2个侧板正对侧分别设有一转动轴7，两个转动轴7同轴心设置，2个转动轴7相邻的一端各自通过弹性连接结构同轴心设置有一和带测试齿轮中心孔对应的夹紧卡柱8，即2个夹紧卡柱8正对且同轴心设置，每一个夹紧卡柱8圆周面上设有一和待测试齿轮对应的压紧件15，所述压紧件15优选为压紧圆环，所述压紧圆环固定套装在对应的夹紧卡柱8上。

如图4所示，所述弹性连接结构包括夹紧卡柱8在正对转动轴7的一端开设的插接盲孔16，所述插接盲孔16孔底设有压缩弹簧17，所述转动轴7插装在所述插接盲孔16内并和所述压缩弹簧17抵接。所述夹紧卡柱8和转动轴7间设有防脱落结构。

防脱落结构包括插接盲孔16孔壁竖直方向开设的导向滑槽18，所述导向滑槽18延伸出插接盲孔16的孔口端，且导向滑槽18在和孔口对应位置处固定有限位块20，所述导向滑槽18内滑动安装有导向滑块19，所述导向滑块19固定安装在所述转动轴7上。限位块20和导向滑块19形成防止夹紧卡柱8由转动轴7上脱落。

以上为对本发明所述齿轮磨损疲劳用夹持装置进行的详细说明，现对应用本夹持装置的齿轮磨损疲劳测试方法详细说明：

一种应用夹持装置的齿轮磨损疲劳测试方法：

S1：在进行测试时，将待测试齿轮穿装在2个夹紧卡柱8之间，并通过2个压紧件15进行夹紧；

该步骤中，可使用撑开钳撑住两个压紧件15，通过撑开钳将2个夹紧卡柱8打开，然后将待测试齿轮放入，松开撑开钳，2个夹紧卡柱8穿入待测试齿轮中心孔内，2个压紧件15将待测试齿轮夹紧固定；

S2：沿滑动槽5调整滑动块13上下位置，由此调节U形板6上待测试齿轮的高度，使得待测试齿轮与主动转轴2上一个与其对应的测试齿轮4啮合；

S3：启动驱动电机3，使得驱动电机3通过主动转轴2带动测试齿轮4转动，然后测试齿轮4带动待测试齿轮转动，对待测试齿轮进行磨损疲劳测试。

本发明在安装和更换待测试齿轮时，由于夹紧卡柱8和转动轴7间设置了压缩弹簧17，夹紧卡柱8被压后轴向移动，便于待测试齿轮插装至夹紧卡柱8内。待测试齿轮安装后，压缩弹簧17弹力作业下夹紧卡柱8回移，直至上下2个压紧件15对待测试齿轮夹紧固定，便于待测试齿轮安装固定。

本发明可以根据待测试齿轮的大小不同，选择主动转轴多个不同大小的测试齿轮中对应的一个，使得本发明具有一定通用性，降低了测试夹持设备的数量，使得测试更加方便，同时也降低了成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种齿轮磨损疲劳用夹持装置，其特征在于：包括开口设置在侧面的方形罩壳(1)，及其内部对应设置的测试齿轮动力机构和待测试齿轮装夹机构；

所述方形罩壳(1)的一个侧壁竖直方向开设有滑动槽(5)，所述滑动槽(5)匹配有滑动块(13)，所述滑动块(13)设有对其位置锁定的固定结构；

所述测试齿轮动力机构包括方形罩壳(1)内竖直设置的主动转轴(2)，及其轴向设置的数个不同大小的测试齿轮(4)，所述主动转轴(2)匹配有驱动电机(3)；

所述待测试齿轮装夹机构安装在所述滑动块(13)上，所述待测试齿轮装夹机构夹持待测试齿轮，待测试齿轮与主动转轴(2)上相匹配的一个测试齿轮(4)啮合。

2.根据权利要求2所述的一种齿轮磨损疲劳用夹持装置，其特征在于：所述固定结构包括定位板(9)，所述定位板(9)和滑动块(13)固接且和开设滑动槽(5)的方形罩壳(1)侧壁间留有距离，所述定位板(9)设有螺纹孔，所述螺纹孔正对开设滑动槽(5)的方形罩壳(1)侧壁，螺纹孔内匹配安装有锁紧螺栓(11)，所述锁紧螺栓(11)的螺杆末端由螺纹孔伸出后固定有压紧板(12)，所述压紧板(12)紧压方形罩壳(1)侧壁。

3.根据权利要求2所述的一种齿轮磨损疲劳用夹持装置，其特征在于：开设所述滑动槽(5)的方形罩壳(1)侧壁上固定安装有锁紧刹片(10)，所述锁紧刹片(10)和压紧板(12)对应设置。

4.根据权利要求1所述的一种齿轮磨损疲劳用夹持装置，其特征在于：所述待测试齿轮装夹机构包括设置在滑动块(13)上的U形板(6)，所述U形板(6)包括立板及上下方向正对设置的2个侧板；

2个所述侧板正对侧面分别设有一转动轴(7)，2个所述转动轴(7)同轴心设置，2个所述转动轴(7)相邻的一端各自通过弹性连接结构同轴心设置有一和带测试齿轮中心孔对应的夹紧卡柱(8)，每一个夹紧卡柱(8)圆周面上设有一和待测试齿轮对应的压紧件(15)。

5.根据权利要求4所述的一种齿轮磨损疲劳用夹持装置，其特征在于：所述弹性连接结构包括夹紧卡柱(8)在正对转动轴(7)的一端开设的插接盲孔(16)，所述插接盲孔(16)孔底设有压缩弹簧(17)，所述转动轴(7)插装在所述插接盲孔(16)内并和所述压缩弹簧(17)抵接；

所述夹紧卡柱(8)和转动轴(7)间设有防脱落结构。

6.根据权利要求5所述的一种齿轮磨损疲劳用夹持装置，其特征在于：所述防脱落结构包括插接盲孔(16)孔壁竖直方向开设的导向滑槽(18)，所述导向滑槽(18)延伸出插接盲孔(16)孔口端，且导向滑槽(18)在和孔口对应位置处固定有限位块(20)，所述导向滑槽(18)内滑动安装有导向滑块(19)，所述导向滑块(19)固定安装在所述转动轴(7)上。

7.根据权利要求4所述的一种齿轮磨损疲劳用夹持装置，其特征在于：所述压紧件(15)为压紧圆环，所述压紧圆环固定套装在夹紧卡柱(8)上。

8.一种应用权利要求1-7任一项所述夹持装置的齿轮磨损疲劳测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1:将待测试齿轮穿装在2个夹紧卡柱(8)之间，并通过2个压紧件(15)进行夹紧；

S2：沿滑动槽(5)调整滑动块(13)上下位置，由此调节U形板(6)上待测试齿轮的高度，使得待测试齿轮与主动转轴(2)上一个与其对应的测试齿轮(4)啮合，然后通过固定结构锁紧固定滑动块(13)；

S3：启动驱动电机(3)，使得驱动电机(3)通过主动转轴(2)带动测试齿轮(4)及与其啮合的待测试齿轮转动，对待测试齿轮进行磨损疲劳测试。

9.根据权利要求8所述齿轮磨损疲劳测试方法，其特征在于：在步骤S1中，使用撑开钳撑住两个压紧件(15)将2个夹紧卡柱(8)打开，然后将待测试齿轮放入，松开撑开钳，2个夹紧卡柱(8)穿入待测试齿轮中心孔内，2个压紧件(15)将待测试齿轮夹紧固定。

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