CN117848643B - 一种齿轮冲击疲劳检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及齿轮检测领域，具体公开了一种齿轮冲击疲劳检测装置，包括：底座，底座的上侧安装有支撑座，支撑座的内部转动安装有第一驱动装置，第一驱动装置用于驱动齿轮转动，支撑座的内部还转动安装有调节组件，调节组件包括多个滑座，每个滑块的上侧均固定设置有撞击组件，撞击组件包括能够收缩的撞击部，撞击组件上安装有控制开关，控制开关用于控制第一驱动装置的启停；本发明的一种齿轮冲击疲劳检测装置，在检测过程中，若齿牙发生断裂，能够立即停止转动，减小了齿轮疲劳强度检测时的误差，提高了检测结果的精确度。

Description

一种齿轮冲击疲劳检测装置

技术领域

本发明涉及齿轮检测技术领域，具体涉及一种齿轮冲击疲劳检测装置。

背景技术

齿轮的类型较多，用途各异，在实际生产应用过程中，齿轮的失效形式也是各种各样的，齿轮失效一般发生在齿面，很少发生在其他部位，按照齿轮在工作中发生故障的原因，可分析出齿轮常见失效形式有轮齿折断、齿面胶合、齿面疲劳点蚀、齿面磨损、塑性变形等。为了保证齿轮的合格率，常利用齿轮冲击疲劳检测装置对齿轮进行检测。

中国专利公告号CN113176062B公开了一种齿轮冲击疲劳检测装置，包括台体，所述台体的上表面呈圆周排列有若干个支撑架体，若干个所述支撑架体侧壁上部相配合固定安装有圆环板，所述台体的上表面且位于圆环板中间的位置固定安装有减速电机，齿轮固定安装在减速电机的输出端上，所述圆环板的上表面固定安装有圆环轨道，所述圆环板的圆心与圆环轨道的圆心位于同一点上，所述圆环轨道上滑动连接有自锁滑台，所述自锁滑台的上表面固定安装有长条板，所述长条板的上表面两端均固定安装有挡板。

但是上述装置在检测过程中，若齿牙发生断裂，装置无法及时检测到轮齿断裂而立即停止，从而导致齿轮在惯性作用下持续旋转一定的圈数，导致在计算齿轮冲击强度时存在误差，影响数据的精确度。

发明内容

本发明提供一种齿轮冲击疲劳检测装置，旨在解决相关技术中轮齿发生断裂，装置无法立即停止，从而导致检测误差较大的问题。

本发明的一种齿轮冲击疲劳检测装置，包括：

底座，所述底座的上侧安装有支撑座；

调节组件，转动安装在所述支撑座的内部，所述调节组件包括多个滑座，所述滑座能够沿支撑座的径向移动，

撞击组件，安装在所述撞击组件的上方，所述撞击组件包括支架，所述支架的一侧设置有支撑部，所述支撑部转动连接有撞击部，所述撞击部伸长能够撞击齿轮，检测齿轮的冲击疲劳强度，所述支架的上下两端均转动设置有阻挡部，当撞击部旋转至阻挡部的另一侧时，阻挡部能够延长撞击部的回转时间，使撞击部能够撞击齿牙；

第一驱动装置，转动安装在所述支撑座的内部，所述第一驱动装置用于驱动待检测的齿轮转动；

控制开关，安装在所述撞击组件上，所述控制开关用于控制第一驱动装置的启停，当撞击部与控制开关抵触时，控制开关控制第一驱动装置停止转动。

优选的，所述撞击部的一端设置有转轴，所述转轴的外侧套设有扭簧，所述扭簧的一端与撞击部连接，所述扭簧的另一端与支撑部连接，自然状态下，在所述扭簧的作用下，撞击部容纳至支撑部的内部。

优选的，所述撞击部包括外壳，所述转轴与外壳的一端固定连接，所述外壳远离转轴的一端具有凹槽，凹槽的内部滑动安装有撞击头，所述撞击头能够沿靠近或远离转轴的方向移动，所述撞击头的一侧设置有第一弹簧，所述第一弹簧的一端与撞击头连接，第一弹簧的另一端与凹槽连接，外壳的上下两侧均设置有凸起。

优选的，所述阻挡部包括壳体，所述壳体与支架转动连接，所述支架上设置有挡件，所述壳体的一侧设置有第三弹簧，所述第三弹簧的一端与壳体连接，所述第三弹簧的另一端与控制组件连接，所述壳体上具有凹槽，凹槽的内部滑动设置阻挡头，所述阻挡头上设置有第二弹簧，所述第二弹簧的一端与阻挡头连接，第二弹簧的另一端与凹槽连接。

优选的，所述阻挡头上具有斜面。

优选的，所述控制组件包括设置在支架上的多个导杆，多个导杆的外侧共同套设有滑板，滑板与第三弹簧连接，所述支架上还转动设置有螺纹杆，所述螺纹杆与滑板为螺纹连接。

优选的，所述调节组件包括转盘，所述转盘的上表面设置有螺旋圈，所述滑座的下侧设置有固定柱，所述支撑座上开设有多个开口，多个开口呈圆形阵列排列，所述滑座位于相应开口的内部，且安装在转盘的上侧，固定柱向下延伸至螺旋圈的间隙内部。

优选的，所述支撑座的一侧设置有第二驱动装置，所述第二驱动装置能够驱动转盘转动，所述第二驱动装置包括驱动电机和多个锥形齿轮，多个锥形齿轮转动安装在支撑座的内部，所述转盘的下表面设置有齿圈，所述锥形齿轮与齿圈相啮合，所述驱动电机的输出轴与其中一个锥形齿轮连接。

优选的，所述第一驱动装置包括抱闸电机，所述抱闸电机安装在底座的上侧，所述抱闸电机的输出轴连接有检测轴，所述检测轴的另一端与待检测的齿轮连接。

本发明的有益效果为：在对齿轮进行疲劳检测时，第一驱动装置驱动齿轮转动，齿轮挤压撞击部使其收缩，同时撞击部绕第一方向旋转一定的角度，随着齿轮的持续转动，齿轮对撞击部失去挤压作用力，撞击部绕第二方向旋转，同时，撞击部伸长对齿轮的齿面进行撞击，以实现检测齿轮的冲击疲劳强度；当齿牙断裂时，断裂部位对撞击部不具有作用力，使得撞击部持续绕第二方向旋转，并与控制开关接触，控制开关控制第一驱动装置停止转动，本装置在检测过程中，若齿牙发生断裂，能够立即停止转动，减小了齿轮疲劳强度检测时的误差，提高了检测结果的精确度。

附图说明

图1是本发明的整体示意图。

图2是本发明的第二驱动装置与调节组件连接示意图。

图3是本发明的第二驱动装置与调节组件另一连接示意图。

图4是本发明的撞击组件结构示意图。

图5是本发明的撞击组件另一结构示意图。

图6是本发明的撞击部结构示意图。

图7是本发明的阻挡部结构示意图。

图8是本发明的调节组件结构示意图。

图9是本发明的调节组件另一结构示意图。

图10是本发明的撞击头初始状态示意图。

图11是本发明的齿轮挤压撞击头状态示意图。

图12是本发明的撞击头反向旋转状态示意图。

图13是本发明的撞击头反向旋转中间过程态示意图。

图14是本发明的撞击头撞击齿轮示意图。

附图标记：

10、底座；20、支撑座；30、撞击组件；31、支架；32、控制组件；321、螺纹杆；322、滑板；323、导杆；33、第三弹簧；34、阻挡部；341、阻挡头；342、第二弹簧；343、壳体；344、斜面；35、支撑部；36、撞击部；361、撞击头；362、第一弹簧；363、外壳；364、凸起；365、转轴；366、扭簧；37、挡件；40、第二驱动装置；41、驱动电机；42、锥形齿轮；43、齿圈；50、第一驱动装置；51、抱闸电机；52、检测轴；60、调节组件；61、转盘；62、螺旋圈；63、滑座；64、固定柱；70、控制开关；80、齿轮。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

定义：撞击部36远离控制开关70的转动方向为第一方向，撞击部36靠近控制开关70的转动方向为第二方向。

如图1至图14所示，本发明的一种齿轮冲击疲劳检测装置，包括底座10，底座10的上侧安装有支撑座20，支撑座20的内部转动安装有第一驱动装置50，第一驱动装置50用于驱动齿轮80转动，支撑座20的内部还转动安装有调节组件60，调节组件60包括多个滑座63，每个滑座63的上侧均固定设置有撞击组件30，滑座63能够沿支撑座20的径向移动，以实现对不同直径的齿轮80进行检测，撞击组件30包括能够收缩的撞击部36，撞击部36用于撞击齿轮80，从而用于检测齿轮80的冲击疲劳强度，撞击组件30上安装有控制开关70，控制开关70用于控制第一驱动装置50的启停。

在对齿轮80进行疲劳检测时，首先将撞击组件30对准齿轮80的间隙处，使齿牙对撞击组件30具有作用力，然后，第一驱动装置50驱动齿轮80转动，齿轮80挤压撞击部36使其收缩，同时撞击部36绕第一方向旋转一定的角度，随着齿轮80的持续转动，齿轮80对撞击部36失去挤压作用力，撞击部36绕第二方向旋转，同时，撞击部36伸长对齿轮80的齿面进行撞击，以实现检测齿轮80的冲击疲劳强度；当齿牙断裂时，断裂部位对撞击部36不具有作用力，使得撞击部36持续绕第二方向旋转，并与控制开关70接触，控制开关70控制第一驱动装置50停止转动，根据撞击部36撞击齿轮80的次数，判断齿轮80的冲击疲劳强度；本装置在检测过程中，若齿牙发生断裂，能够立即停止转动，减小了齿轮80疲劳强度检测时的误差，提高了检测结果的精确度，第一方向和第二方向互为反向。

如图4至图6所示，撞击组件30包括支架31，支架31的一侧设置有支撑部35，撞击部36与支撑部35转动连接，具体而言，撞击部36的一端设置有转轴365，转轴365的外侧套设有扭簧366，扭簧366的一端与撞击部36连接，扭簧366的另一端与支撑部35连接，自然状态下，在扭簧366的作用下，撞击部36容纳至支撑部35的内部。支架31的上下两端均转动设置有阻挡部34，当撞击部36旋转至阻挡部34的另一侧时，阻挡部34能够延长撞击部36的回转时间，以便于撞击部36能够撞击齿牙，用于对齿轮80冲击疲劳的检测；支架31上还设置有控制组件32，控制组件32用于调节阻挡部34对撞击部36的阻力，以进一步调节撞击部36的回转时间，便于撞击部36能够精准撞击齿牙。

如图6所示，撞击部36包括外壳363，转轴365与外壳363的一端固定连接，外壳363远离转轴365的一端具有凹槽，凹槽的内部滑动安装有撞击头361，以使撞击头361能够沿靠近或远离转轴365的方向移动。撞击头361的一侧设置有第一弹簧362，第一弹簧362的一端与撞击头361连接，第一弹簧362的另一端与凹槽连接。外壳363的上下两侧均设置有凸起364，阻挡部34通过凸起364作用于撞击部36，以延迟撞击部36的回转时间，具体原理将在下文中阐述。

如图7所示，阻挡部34包括壳体343，壳体343与支架31转动连接，支架31上设置有挡件37，挡件37用于限制阻挡部34的转动范围，壳体343的一侧通过第三弹簧33与控制组件32连接，壳体343上具有凹槽，凹槽的内部滑动设置阻挡头341，阻挡头341上设置有第二弹簧342，第二弹簧342的一端与阻挡头341连接，第二弹簧342的另一端与凹槽连接，以使阻挡头341在凹槽内移动时，能够压缩和释放第二弹簧342，阻挡头341上具有斜面344，凸起364作用于斜面344，能够驱使阻挡头341向凹槽的内部移动。

在对齿轮80进行冲击疲劳检测时，首先转动撞击部36，使撞击头361位于齿牙的间隙处，换言之，使撞击头361正对齿面，然后齿轮80转动，齿轮80驱使撞击部36转动，同时，扭簧366蓄能，撞击部36转动的过程中，凸起364作用于斜面344使阻挡头341向凹槽的内部移动（在挡件37的作用下，阻挡部34无法转动），直至凸起364转动至阻挡头341的另一侧，同时，撞击头361越过齿牙位于下个间隙内，扭簧366释放能量，撞击部36在扭簧366的作用下，反向旋转并撞击相应的齿牙；在撞击部36反向旋转的过程中，凸起364与阻挡头341抵触，阻挡部34对撞击部36具有一个阻力作用，降低了阻挡部34的转动速率，以便于撞击头361能够撞击齿牙，同时，相应的齿牙对撞击头361具有阻挡作用，撞击部36无法接触控制开关70；当齿牙出现断裂的情况时，断裂部位无法阻挡撞击头361，使得撞击部36在扭簧366的作用下转动至支撑部35的内部，并于控制开关70抵触，此时，控制开关70控制第一驱动装置50停止转动，根据撞击部36撞击齿轮80的次数计算齿轮80的冲击疲劳程度。

结合图10-14所示，在此举例说明撞击头361撞击齿轮80的过程，齿轮80具有齿牙a、齿牙b和齿牙c；撞击头361的初始位置位于齿牙a和齿牙b之间的间隙内，如图10所示；齿轮80转动，齿牙b驱使撞击部36转动，并挤压撞击头361，如图11所示；当齿牙b旋转一定的角度后，撞击头361越过齿牙b，位于齿牙b和齿牙c之间的间隙内，如图12、图13所示；然后，撞击头361伸出并撞击齿牙c，如图14所示。

如图4至图5所示，控制组件32包括多个导杆323和一个滑板322，导杆323固定设置在支架31上，滑板322套设在导杆323上，且滑板322能够沿导杆323的轴向滑动，滑板322与第三弹簧33连接，支架31上还转动设置有螺纹杆321，螺纹杆321与滑板322为螺纹连接，通过转动螺纹杆321，能够驱使滑板322沿导杆323的轴向方向滑动，通过调节滑板322的位置，能够进一步调节第三弹簧33对阻挡部34的初始预紧力，可以理解的是，第三弹簧33对阻挡部34的初始预紧力越大，驱使阻挡部34转动的作用力越大，撞击部36回转撞击齿轮80时的回转速率越小；反之，第三弹簧33对阻挡部34的初始预紧力越小，驱使阻挡部34转动的作用力越小，撞击部36回转撞击齿轮80时的回转速率越大，通过调节第三弹簧33对阻挡部34的预紧力，使得撞击部36撞击齿牙所需的时间与齿轮80的周长、转速相适配，实现精准撞击。

如图8至图9所示，调节组件60包括转盘61，转盘61的上表面设置有螺旋圈62，滑座63的下侧设置有固定柱64，支撑座20上开设有多个开口，多个开口呈圆形阵列排列，滑座63位于相应开口的内部，且安装在转盘61的上侧，同时，固定柱64向下延伸至螺旋圈62的间隙内部。可以理解的是，当转盘61转动时，在螺旋圈62和固定柱64的作用下，滑座63在开口内部移动，从而使得撞击组件30移动，从而能够用于对不同直径的齿轮80进行检测。

如图1至图3所示，支撑座20的一侧设置有第二驱动装置40，第二驱动装置40用于驱动转盘61转动，具体而言，第二驱动装置40包括驱动电机41和多个锥形齿轮42，多个锥形齿轮42转动安装在支撑座20的内部，转盘61的下表面设置有齿圈43，锥形齿轮42与齿圈43相啮合，驱动电机41的输出轴与其中一个锥形齿轮42连接，从而使得驱动电机41能够带动相应的锥形齿轮42转动，进一步使转盘61转动。

第一驱动装置50包括抱闸电机51，抱闸电机51安装在底座10的上侧，且位于支撑座20的内部，抱闸电机51的输出轴连接有检测轴52，检测轴52的另一端与待检测的齿轮80连接，抱闸电机51用于驱动待检测的齿轮80转动，抱闸电机51与控制开关70电性连接，当撞击部36与控制开关70相抵触时，抱闸电机51停止转动。

本装置还能够对齿牙的弯曲度进行检测，具体原理如下：

齿牙弯曲，撞击部36与相应的齿牙脱离时，撞击部36转动的角度为m；齿牙未弯曲时，撞击部36转动的角度为n，由于齿牙弯曲时的其高度较低，因此导致m小于n；因此，当齿牙弯曲时，凸起364未与阻挡头341接触，撞击部36提前回转，然后与控制开关70相抵触时，抱闸电机51停止转动。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种齿轮冲击疲劳检测装置，其特征在于，包括：

底座（10），所述底座（10）的上侧安装有支撑座（20）；

调节组件（60），转动安装在所述支撑座（20）的内部，所述调节组件（60）包括多个滑座（63），所述滑座（63）能够沿支撑座（20）的径向移动，

撞击组件（30），安装在所述撞击组件（30）的上方，所述撞击组件（30）包括支架（31），所述支架（31）的一侧设置有支撑部（35），所述支撑部（35）转动连接有撞击部（36），所述撞击部（36）伸长能够撞击齿轮（80），检测齿轮（80）的冲击疲劳强度，所述支架（31）的上下两端均转动设置有阻挡部（34），当撞击部（36）旋转至阻挡部（34）的另一侧时，阻挡部（34）能够延长撞击部（36）的回转时间，使撞击部（36）能够撞击齿牙；

第一驱动装置（50），转动安装在所述支撑座（20）的内部，所述第一驱动装置（50）用于驱动待检测的齿轮（80）转动；

控制开关（70），安装在所述撞击组件（30）上，所述控制开关（70）用于控制第一驱动装置（50）的启停，当撞击部（36）与控制开关（70）抵触时，控制开关（70）控制第一驱动装置（50）停止转动；

所述撞击部（36）的一端设置有转轴（365），所述转轴（365）的外侧套设有扭簧（366），所述扭簧（366）的一端与撞击部（36）连接，所述扭簧（366）的另一端与支撑部（35）连接，自然状态下，在所述扭簧（366）的作用下，撞击部（36）容纳至支撑部（35）的内部；

所述撞击部（36）包括外壳（363），所述转轴（365）与外壳（363）的一端固定连接，所述外壳（363）远离转轴（365）的一端具有凹槽，凹槽的内部滑动安装有撞击头（361），所述撞击头（361）能够沿靠近或远离转轴（365）的方向移动，所述撞击头（361）的一侧设置有第一弹簧（362），所述第一弹簧（362）的一端与撞击头（361）连接，第一弹簧（362）的另一端与凹槽连接，外壳（363）的上下两侧均设置有凸起（364）。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮冲击疲劳检测装置，其特征在于，所述阻挡部（34）包括壳体（343），所述壳体（343）与支架（31）转动连接，所述支架（31）上设置有挡件（37），所述壳体（343）的一侧设置有第三弹簧（33），所述第三弹簧（33）的一端与壳体（343）连接，所述第三弹簧（33）的另一端与控制组件（32）连接，所述壳体（343）上具有凹槽，凹槽的内部滑动设置阻挡头（341），所述阻挡头（341）上设置有第二弹簧（342），所述第二弹簧（342）的一端与阻挡头（341）连接，第二弹簧（342）的另一端与凹槽连接。

3.根据权利要求2所述的一种齿轮冲击疲劳检测装置，其特征在于，所述阻挡头（341）上具有斜面（344）。

4.根据权利要求2所述的一种齿轮冲击疲劳检测装置，其特征在于，所述控制组件（32）包括设置在支架（31）上的多个导杆（323），多个导杆（323）的外侧共同套设有滑板（322），滑板（322）与第三弹簧（33）连接，所述支架（31）上还转动设置有螺纹杆（321），所述螺纹杆（321）与滑板（322）为螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种齿轮冲击疲劳检测装置，其特征在于，所述调节组件（60）包括转盘（61），所述转盘（61）的上表面设置有螺旋圈（62），所述滑座（63）的下侧设置有固定柱（64），所述支撑座（20）上开设有多个开口，多个开口呈圆形阵列排列，所述滑座（63）位于相应开口的内部，且安装在转盘（61）的上侧，固定柱（64）向下延伸至螺旋圈（62）的间隙内部。

6.根据权利要求1所述的一种齿轮冲击疲劳检测装置，其特征在于，所述支撑座（20）的一侧设置有第二驱动装置（40），所述第二驱动装置（40）能够驱动转盘（61）转动，所述第二驱动装置（40）包括驱动电机（41）和多个锥形齿轮（42），多个锥形齿轮（42）转动安装在支撑座（20）的内部，所述转盘（61）的下表面设置有齿圈（43），所述锥形齿轮（42）与齿圈（43）相啮合，所述驱动电机（41）的输出轴与其中一个锥形齿轮（42）连接。

7.根据权利要求1所述的一种齿轮冲击疲劳检测装置，其特征在于，所述第一驱动装置（50）包括抱闸电机（51），所述抱闸电机（51）安装在底座（10）的上侧，所述抱闸电机（51）的输出轴连接有检测轴（52），所述检测轴（52）的另一端与待检测的齿轮（80）连接。