CN116907840A - 一种疲劳试验设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及疲劳测试的技术领域，尤其是涉及一种疲劳试验设备，包括机座，所述机座上间隔设置有主动侧齿轮箱和从动侧齿轮箱，所述主动侧齿轮箱和从动侧齿轮箱之间设置有第一安装轴和用于安装待测试工件的第二安装轴，所述第一安装轴和第二安装轴均与主动侧齿轮箱和从动侧齿轮箱内部齿轮连接，所述机座上设置有和主动侧齿轮箱连接用于提供动力的动力件，所述第一安装轴上设置用于加载扭矩的加载件，所述机座的一侧设置有用于控制加载件加载扭矩大小的控制器，所述控制器的控制端和加载件连接。本申请具有更加全面的对轴类传动件的疲劳损伤进行测试的效果。

Description

一种疲劳试验设备

技术领域

本申请涉及疲劳测试的技术领域，尤其是涉及一种疲劳试验设备。

背景技术

轴类传动件包括联轴器、万向轴和半轴等轴类传动件，为了检验轴类传动件的质量，需要对其进行疲劳测试。相关技术中关于轴类传动件的疲劳测试设备一般包括工作台，在工作台上设有电机和两个底座，电机和两个底座共中轴线，底座上通过固定螺栓固定有主轴头，主轴头相对侧的轴端部均设有法兰，两个法兰之间通过螺栓固定有轴类传动件，右主轴头通过电机驱动，对轴类传动件的工作时的性能进行检测。

上述现有技术为常规工况下对轴类传动件的性能进行的测试。但是轴类传动件在安装或者使用过程中，会存在径向、角向及轴向等偏差，轴类传动件在此不对中的工况下运行易引起轴类传动件的疲劳破坏。因此，为了更加全面的对轴类传动件的疲劳损伤进行检测，需要在不同工况下对轴体的疲劳损伤进行测试。

发明内容

为了更加全面的对轴类传动件的疲劳损伤进行测试，本申请提供一种疲劳试验设备。

本申请提供的一种疲劳试验设备采用如下的技术方案：

一种疲劳试验设备，包括机座，所述机座上间隔设置有主动侧齿轮箱和从动侧齿轮箱，所述主动侧齿轮箱和从动侧齿轮箱之间设置有第一安装轴和用于安装待测试工件的第二安装轴，所述第一安装轴和第二安装轴均与主动侧齿轮箱和从动侧齿轮箱内部齿轮连接，所述机座上设置有和主动侧齿轮箱连接用于提供动力的动力件，所述第一安装轴上设置用于加载扭矩的加载件，所述机座的一侧设置有用于控制加载件加载扭矩大小的控制器，所述控制器的控制端和加载件连接。

通过采用上述技术方案，动力件通过主动侧齿轮箱和从动侧齿轮箱带动第一安装轴和第二安装轴转动，同时通过加载件在传动链中加载扭矩，对工件进行测试，同时控制器控制加载件对传动链中的扭矩大小进行控制，实现不同工况下的测试，进而实现更加全面的对工件进行测试。

可选的，所述第一安装轴上设置有用于检测扭矩的感应件，所述感应件和控制器的信号接收端电连接。

通过采用上述技术方案，在检测的过程中，通过感应件对传动链中的扭矩进行检测，即检测工件受到的扭矩，然后将检测到的数据反馈到控制器，控制器控制加载件进行恒力矩加载或者按载荷谱加载，提升对工件进行测试精度。

可选的，所述机座上设置有支撑架，所述支撑架上设置有调节组件，所述调节组件和第二安装轴连接，所述调节组件用于带动工件沿垂直于第二安装轴的轴线方向偏移。

通过采用上述技术方案，调节组件设置在支撑架上和第二安装轴连接，通过调节组件带动工件沿垂直于第二安装轴的方向偏移，使得工件与主动侧处于不对中不同轴的状态，进而模拟工件在实际工作中会出现的工况，在不同的工况下对工件进行测试。

可选的，所述调节组件包括调节架、调节杆和调节手轮，所述调节架在支撑架上沿垂直于第二安装轴轴线的方向滑动，所述调节杆在支撑架上转动设置，所述调节杆沿调节架滑动的方向设置，所述调节杆和调节架螺纹配合连接，所述调节手轮设置在调节杆的端部。

通过采用上述技术方案，旋转调节手轮带动调节杆转动，调节杆转动带动调节架在支撑架上移动，调节架移动对工件的位置进行调节。

可选的，所述第二安装轴上设置有用于传动的连接杆，所述连接杆的两端均与第二安装轴连接，所述连接杆和第二安装轴之间设置有用于连接两者的万向节。

通过采用上述技术方案，在通过调节架对工件的位置调节后，连接杆在万向节的作用下同步偏移至倾斜状态，在连接杆和万向节的作用下，保证整个传动链中的动力以及力矩能够稳定的传输对工件进行测量。

可选的，所述连接杆包括套杆和内杆，所述套杆上开设有滑槽，所述内杆在滑槽内滑动设置，所述套杆和内杆远离彼此的一端和万向节连接。

通过采用上述技术方案，在调节架移动时，其相对主动侧齿轮箱或从动侧齿轮箱之间的间距随之变化，设置内杆在套杆内移动，在调节架移动的同时内杆在套杆内移动，减少连接杆出现干涉调节架移动的现象。

可选的，所述滑槽的内壁上开设有放置槽，所述放置槽内设置有抵接板，所述抵接板在放置槽内沿朝向内杆方向滑动设置，所述抵接板的侧面和内杆的侧面抵接用于对内杆进行固定，所述套杆上设置有用于调节抵接板位置的控制组件。

通过采用上述技术方案，在对调节架的位置调节后，通过控制组件对内杆的位置进行固定，进而对连接杆的长度进行固定，提升连接杆在传动时的稳定性。

可选的，所述套杆的外侧开设有安装槽，所述抵接板的侧面延伸至安装槽内，所述控制组件包括固定件和两组控制板，所述控制板呈圆弧状，所述控制板的内侧朝向套杆设置，两组所述控制板靠近彼此的一侧在安装槽内转动设置，所述固定件设置在控制板背离其转动侧的一侧，两组所述控制板通过固定件固定。

通过采用上述技术方案，控制板朝向内杆转动，即两组控制板背离其转动的一侧沿朝向彼此的方向转动，直至控制板和抵接板延伸至安装槽的一侧抵接，在两个控制板和安装槽完全配合后，抵接板和内杆抵接，然后通过固定件对控制板进行固定，进而对抵接板和内杆进行固定。

可选的，所述控制组件还包括中间板，所述中间板和两组控制板对应设置有两组，所述中间板转动设置在控制板背离其转动侧的一侧，所述固定件和两组中间板连接用于对控制板进行固定。

通过采用上述技术方案，固定件设置在中间板上，中间板转动设置在控制板上，在控制板转动至靠近彼此后，将固定件安装在中间板上，逐渐通过固定件带动控制板转动至完全和安装槽配合，将抵接板和内杆配合。

可选的，所述抵接板和内杆靠近彼此的一侧均设置有摩擦面，所述抵接板上的摩擦面和内杆上的摩擦面抵接对内杆进行固定。

通过采用上述技术方案，在抵接板和内杆靠近彼此的一侧均设置摩擦面，抵接板和内杆抵接后提成两者配合的摩擦力，进一步提升内杆的稳定性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、在测试的过程中，感应件对传动链中的扭矩进行检测，同时通过控制件对加载件进行控制，控制件在接收到感应件的检测信号后，控制加载件调整传动链中的扭矩，进而实现恒力矩加载或者按载荷谱加载，全面的对工件进行测试；

2、调节架在支撑杆上滑动设置，通过调节架将工件调节至偏移的位置，进而模拟不同工况下工件的受力情况，对工件的疲劳强度进行测试。

附图说明

图1是本申请实施例一中疲劳试验设备的结构示意图。

图2是本申请实施例一中疲劳试验设备另一视角的结构视图。

图3是本申请实施例一中调节组件的结构视图。

图4是本申请实施例二中连接杆的结构视图。

图5是本申请实施例二中套杆的局部剖开视图。

图6是本申请实施例二中控制板展开的结构示意图。

图7是本申请实施例二中复位件的结构视图。

附图标记：01、工件；1、机座；11、动力件；12、计算机操作台；2、主动侧齿轮箱；3、从动侧齿轮箱；31、编码器；4、第一安装轴；5、第二安装轴；51、万向节；6、加载件；61、感应件；7、支撑架；8、调节组件；81、调节架；82、调节杆；83、调节手轮；9、连接杆；91、套杆；911、滑槽；912、放置槽；913、抵接板；914、安装槽；915、复位件；92、内杆；921、摩擦面；93、控制组件；931、中间板；932、固定件；933、控制板。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

实施例一

本申请公开的一种疲劳试验设备。参照图1和图2，疲劳试验设备包括机座1，在机座1上间隔安装有主动侧齿轮箱2和从动侧齿轮箱3，主动侧齿轮箱2和从动侧齿轮箱3之间安装有第一安装轴4和第二安装轴5，第一安装轴4和第二安装轴5的端部均分别延伸至主动侧齿轮箱2和从动侧齿轮箱3内并与其内部的齿轮连接。在机座1上还设置有动力件11，动力件11可设置为驱动电机，驱动电机的输出轴延伸至主动侧齿轮箱2内与其内部的齿轮连接。在第一安装轴4上设置有加载件6，本实施例中加载件6采用液压扭矩加载器，待测试的轴类传动工件01安装在第二安装轴5上。第二安装轴5和主动侧齿轮箱2内部的低速轴连接，第一安装轴4和主动侧齿轮箱2内的高速轴连接。在测试时，动力件11通过主动侧齿轮箱2带动第一安装轴4和第二安装轴5转动，同时液压扭矩加载器左右侧发生角位移，使得整个传动链内产生扭矩，工件01传动链内随之转动时承受一定的扭矩，对工件01的疲劳强度进行测试。同时加载件6可消除传动链中的传动间隙，减少试验误差。

参照图1和图2，在第一安装轴4上设置有感应件61，感应件61用于检测第一安装轴4上扭矩的大小，即工件01受到的扭矩的大小，本实施例中感应件61采用扭矩传感器。在机座1的一侧设置有控制器，感应件61和控制器的信号接收端电连接，同时控制器和加载件6的控制端连接用于对加载件6左右侧的角位移进行控制，本实施例中控制器和液压扭矩加载器的液压站连接对液压扭矩加载器进行控制，即通过控制液压站对液压扭矩加载器加载在第一安装轴4上的扭矩进行大小进行控制。在试验的过程中，通过控制器控制加载件6进行恒力矩加载或按载荷谱加载，对工件01进行测试。在机座1的一侧设置有计算机操作台12，控制器和计算机操作台12连接，计算机操作台12通过控制器控制试验程序的调取、运行等试验数据采集存储及处理，同时可导出试验数据和曲线，以及可通过计算机操作台12显示试验数据，在试验过程中实现报警提示功能。

参照图1和图2，在从动侧齿轮箱3的低速轴端安装有编码器31，编码器31用于对被测工件01摩擦片打滑后的相关信号进行采集。

参照图2和图3，在机座1上设置有支撑架7，支撑架7上设置有和第二安装轴5连接的调节组件8。调节组件8用于调节工件01至偏移的位置，使得工件01与主动侧齿轮箱2实现不对中不同轴的现象，模拟不同工况下工件01的受力情况，对工件01进行检测。第二安装轴5上设置有用于传动的连接杆9，连接杆9的两端均与第二安装轴5连接，在连接杆9和第二安装轴5之间设置有用于连接两者的万向节51。在工件01偏移时，连接杆9随之偏移，在万向节51的作用下保证传动链稳定传动。

参照图2和图3，调节组件8包括调节架81、调节杆82和调节手轮83，调节架81和第二安装轴5连接，调节架81在支撑架7上沿水平垂直于第二安装轴5轴线的方向滑动设置，调节杆82转动设置在支撑架7上，且调节杆82沿调节架81的滑动方向设置，调节杆82在支撑架7上转动设置，调节杆82贯穿调节架81，调节杆82设置为螺纹杆和调节架81螺纹配合连接，调节手轮83同轴设置在调节杆82的端部。通过调节手轮83转动调节杆82，进而带动调节架81移动，调节架81移动实现对工件01的位置进行调节。

本实施例的实施原理为：动力件11输出动力带动第一安装轴4和第二安装轴5转动，同时加载件6在传动链中加载扭矩，同时工件01在转动的过程中承受扭矩进行测试，同时感应件61和加载件6均和控制器连接，控制器通过加载件6对传动链中的扭矩进行控制，另外可通过调节架81带动工件01调节至偏移位置，进而模拟不同工况下工件01的受力，更加全面的对工件01的疲劳强度进行测试。

实施例二

参照图4和图5，本申请公开的一种疲劳试验设备。与实施例一的不同之处在于连接杆9包括套杆91和内杆92，套杆91上开设有滑槽911，内杆92的端部延伸至滑槽911内且内杆92在滑槽911内滑动设置，套杆91和内杆92远离彼此的一端均与万向节51连接。在调节架81移动时，内杆92在套杆91内滑动，减少调节架81受到的轴向拉力，以便对调节架81的位置进行调节。

参照图5和图6，在滑槽911的内壁上开设有放置槽912，在放置槽912内滑动设置有抵接板913，抵接板913在放置槽912内沿朝向滑槽911内部的方向滑动设置，即沿朝向内杆92的方向滑动设置。在套杆91的外侧周向开设有和放置槽912连通的安装槽914，在安装槽914内设置有调节抵接板913位置的控制组件93。在调节架81的位置调整后，通过控制组件93调节抵接板913的位置至抵接板913和内杆92的侧面抵接，对内杆92进行固定，提升传动时的稳定性，同时通过抵接板913和内杆92抵接，消除外杆和内杆92之间的传动间隙。

参照图5和图6，控制组件93包括中间板931、固定件932和两组控制板933，控制板933呈半圆环状，且控制板933的内侧朝向套杆91设置，控制板933设置在安装槽914内，两个控制板933靠近彼此的一侧在安装槽914的内壁上转动设置，中间板931设置在控制板933背离其转动侧的一侧，中间板931的转动轴平行于控制板933的转动轴设置。固定件932可设置为螺栓，螺栓贯穿两个中间板931且和两个中间板931螺纹配合连接。抵接板913背离内杆92的一端延伸至安装槽914内。转动控制板933至安装槽914内，同时控制板933的内侧和抵接板913背离内杆92的一侧抵接，然后转动固定件932，固定件932带动两个控制板933逐渐靠近，同时带动抵接板913沿朝向内杆92移动，直至抵接板913和内杆92的侧面抵接，对内杆92进行固定。

参照图5和图6，在抵接板913靠近内杆92的一侧设置有摩擦面921，在内杆92靠近抵接板913的一侧也设置有摩擦面921，在抵接板913和内杆92抵接后两者的摩擦面921抵接，提升抵接板913和内杆92之间的摩擦力，进一步提升内杆92的稳定性。抵接板913和安装槽914均设置有两组，两组抵接板913绕套杆91的轴线对称设置，且两组抵接板913分别与两组控制板933一一对应设置，同时设置两组抵接板913进一步提升内杆92的稳定性，同时可通过固定件932同时对两组抵接板913的位置进行调节，提升试验效率。

参照图6和图7，在放置槽912内设置有复位件915，复位件915可设置为弹簧，弹簧沿抵接板913滑动的方向设置，弹簧的一端和放置槽912内壁连接，另一端和抵接板913的连接，弹簧用于带动抵接板913沿背离内杆92的方向滑动。在固定件932解除对控制板933的固定后，控制板933和抵接板913分离，抵接板913在弹簧的作用下移动至和内杆92分离，以便内杆92在套杆91内滑动，进而便于对调节架81的位置进行调节。

本实施例的实施原理为：调节架81在对工件01的位置调节后，内杆92同步在套杆91内移动，在对工件01的位置调节后，转动控制板933至安装槽914内，然后通过固定件932对控制板933进行固定，进而带动抵接板913保持和内杆92处于抵接的状态，对内杆92进行固定，同时抵接板913和内杆92抵接消除套杆91和内杆92在传动时的间隙，提升传动时的稳定性，提升检测精度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种疲劳试验设备，包括机座（1），其特征在于：所述机座（1）上间隔设置有主动侧齿轮箱（2）和从动侧齿轮箱（3），所述主动侧齿轮箱（2）和从动侧齿轮箱（3）之间设置有第一安装轴（4）和用于安装待测试工件（01）的第二安装轴（5），所述第一安装轴（4）和第二安装轴（5）均与主动侧齿轮箱（2）和从动侧齿轮箱（3）内部的齿轮连接，所述机座（1）上设置有和主动侧齿轮箱（2）连接用于提供动力的动力件（11），所述第一安装轴（4）上设置用于加载扭矩的加载件（6），所述机座（1）的一侧设置有用于控制加载件（6）加载扭矩大小的控制器，控制器的控制端和加载件（6）连接。

2.根据权利要求1所述的疲劳试验设备，其特征在于：所述第一安装轴（4）上设置有用于检测扭矩的感应件（61），所述感应件（61）和控制器的信号接收端电连接。

3.根据权利要求1所述的疲劳试验设备，其特征在于：所述机座（1）上设置有支撑架（7），所述支撑架（7）上设置有调节组件（8），所述调节组件（8）和第二安装轴（5）连接，所述调节组件（8）用于带动工件（01）沿垂直于第二安装轴（5）的轴线方向偏移。

4.根据权利要求3所述的疲劳试验设备，其特征在于：所述调节组件（8）包括调节架（81）、调节杆（82）和调节手轮（83），所述调节架（81）在支撑架（7）上沿垂直于第二安装轴（5）轴线的方向滑动，所述调节杆（82）在支撑架（7）上转动设置，所述调节杆（82）沿调节架（81）滑动的方向设置，所述调节杆（82）和调节架（81）螺纹配合连接，所述调节手轮（83）设置在调节杆（82）的端部。

5.根据权利要求3所述的疲劳试验设备，其特征在于：所述第二安装轴（5）上设置有用于传动的连接杆（9），所述连接杆（9）的两端均与第二安装轴（5）连接，所述连接杆（9）和第二安装轴（5）之间设置有用于连接两者的万向节（51）。

6.根据权利要求5所述的疲劳试验设备，其特征在于：所述连接杆（9）包括套杆（91）和内杆（92），所述套杆（91）上开设有滑槽（911），所述内杆（92）在滑槽（911）内滑动设置，所述套杆（91）和内杆（92）远离彼此的一端和万向节（51）连接。

7.根据权利要求6所述的疲劳试验设备，其特征在于：所述滑槽（911）的内壁上开设有放置槽（912），所述放置槽（912）内设置有抵接板（913），所述抵接板（913）在放置槽（912）内沿朝向内杆（92）方向滑动设置，所述抵接板（913）的侧面和内杆（92）的侧面抵接用于对内杆（92）进行固定，所述套杆（91）上设置有用于调节抵接板（913）位置的控制组件（93）。

8.根据权利要求7所述的疲劳试验设备，其特征在于：所述套杆（91）的外侧开设有安装槽（914），所述抵接板（913）的侧面延伸至安装槽（914）内，所述控制组件（93）包括固定件（932）和两组控制板（933），所述控制板（933）呈圆弧状，所述控制板（933）的内侧朝向套杆（91）设置，两组所述控制板（933）靠近彼此的一侧在安装槽（914）内转动设置，所述固定件（932）设置在控制板（933）背离其转动侧的一侧，两组所述控制板（933）通过固定件（932）固定。

9.根据权利要求8所述的疲劳试验设备，其特征在于：所述控制组件（93）还包括中间板（931），所述中间板（931）和两组控制板（933）对应设置有两组，所述中间板（931）转动设置在控制板（933）背离其转动侧的一侧，所述固定件（932）和两组中间板（931）连接用于对控制板（933）进行固定。

10.根据权利要求9所述的疲劳试验设备，其特征在于：所述抵接板（913）和内杆（92）靠近彼此的一侧均设置有摩擦面（921），所述抵接板（913）上的摩擦面（921）和内杆（92）上的摩擦面（921）抵接对内杆（92）进行固定。