CN205898449U - 一种微小型线齿轮传动试验台 - Google Patents

Abstract

涉及一种微小型线齿轮传动试验台包括基底，动力部分、测试部分、负载部分依次相接；测试部分包括齿轮箱和齿轮箱支座，用于测试的线齿轮副安装在齿轮箱内，齿轮箱通过齿轮箱支座安装在基底上；动力部分包括电机和调整电机高低及平面位置的直线位移台，直线位移台安装在基底上；负载部分包括磁粉制动器、弧形转动机构和二维组合位移台，磁粉制动器安装在调节磁粉制动器平面位置的二维组合位移台上，二维组合位移台通过弧形转动机构以齿轮箱为中心在基底上转动。六个自由度可调，可使位置调节精度达到0.01mm，角度调节精度达到0.05°，适用于对空间位置和角度都有较高精度要求的微小型线齿轮的传动测试，属于试验台技术领域。

Description

一种微小型线齿轮传动试验台

技术领域

本实用新型涉及一种试验台，具体的说涉及一种微小型线齿轮传动试验台，应用于微小型线齿轮的测试。微小型线齿轮指的是尺寸范围为1-100mm的线齿轮。

背景技术

齿轮机构是工业应用最广泛的传动和变速机构。根据《JB/T 5077－1991通用齿轮装置型式试验方法》，一般齿轮在规模化生产前，需要进行型式试验以对其各类传动性能进行检测；实现规模化生产后，也需要定期对其进行抽样检测，以达到品质控制的要求，这些都需要齿轮传动试验台来实现。为满足更好的性能需求，齿轮副除了在设计理论取得突破外，对于新型齿轮理论的实验验证也必不可少，这同样需要齿轮传动试验台。

线齿轮作为一种新型齿轮，可适用于平行轴，相交轴和交错轴的传动。传统的齿轮传动试验台绝大部分只适用于平行轴、垂直相交轴和垂直交错轴的齿轮传动测试，而且不可以根据需要对试验台进行适当的调整，无法满足任意角相交、任意角交错传动的线齿轮副试验测试需求。因此，现有技术中缺乏对线齿轮进行高精度检测的试验台，也无法进行齿轮闭式传动测试，现有技术中更缺乏对微小型线齿轮进行高精度检测的试验台。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种面向微小尺寸线齿轮封闭测试的微小型线齿轮传动试验台，可进行微小型线齿轮的平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴闭式传动的试验测试。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种微小型线齿轮传动试验台，包括基底、动力部分、测试部分、负载部分；动力部分、测试部分、负载部分依次相接；测试部分包括齿轮箱和齿轮箱支座，用于测试的线齿轮副安装在齿轮箱内，齿轮箱通过齿轮箱支座安装在基底上；动力部分包括电机和调整电机高低及平面位置的直线位移台，直线位移台安装在基底上；负载部分包括磁粉制动器、弧形转动机构和二维组合位移台，磁粉制动器安装在控制磁粉制动器平面位置的二维组合位移台上，二维组合位移台通过弧形转动机构以齿轮箱为中心在基底上转动。采用这种结构后，线齿轮副在加有润滑油的齿轮箱内进行封闭测试，以对润滑油的油品进行检验，得到适合微小型线齿轮副的润滑油。通过弧形转动机构控制输入轴和输出轴之间的夹角，输入轴和输出轴摆动至平行、垂直相交、垂直交错时，即可用于传统齿轮的传动测试。

作为一种优选，齿轮箱与输入轴和输出轴分别连接；用于测试的线齿轮副安装在输入轴和输出轴之间；电机驱动输入轴转动，磁粉制动器为输出轴添加负载。

作为一种优选，输入轴和电机之间安装有输入端转矩转速传感器，输入端转矩转速传感器和电机均安装在直线位移台上；输出轴和磁粉制动器之间安装有输出端转矩转速传感器，输出端转矩转速传感器和磁粉制动器均安装在二维组合位移台上。采用这种结构后，输入端转矩转速传感器测量电机输入的转速、转矩和功率，输出端转矩转速传感器测量输出轴输出的转速、转矩和功率，通过这些数据，可以对微小型线齿轮传动的力学特性进行检测。

作为一种优选，弧形转动机构包括连接板、圆弧导轨和导轨滑台；二维组合位移台安装在连接板上，连接板安装在导轨滑台上，圆弧导轨安装在基底上，导轨滑台沿着圆弧导轨滑动。采用这种结构后，圆弧导轨为滚动导轨，圆弧导轨相对于圆弧形的T形槽结构易于加工和安装，且滑动比较顺滑。

作为一种优选，基底上装有两块挡板，两块挡板分别位于圆弧导轨的两端对导轨滑台进行限位；连接板上设有可夹持圆弧导轨的夹紧装置。采用这种结构后，可防止导轨滑台从圆弧导轨中脱落，保护设备；夹紧装置可将导轨滑台的位置固定。

作为一种优选，一种微小型线齿轮传动试验台，还包括一个测量输入轴和输出轴之间角度的角度测量装置；角度测量装置的摆动臂的端部与连接板相接，可读数的角度测量装置通过垫块安装在基底上。采用这种结构后，实时测量和显示齿轮输入轴和齿轮输出轴的夹角，通过角度测量装置的数值显示，得知当前位置下输出轴的角度位置，实现两轴夹角的精确调节。

作为一种优选，直线位移台通过微分头调节高度及水平面上的位置，二维组合位移台通过微分头调节水平面上的位置。采用这种结构后，直线位移台的三个自由度通过三个微分头进行调节，二维组合位移台的两个自由度通过两个微分头进行调节，便于操作。

作为一种优选，齿轮箱支座的一角空缺，角度测量装置安装在该空缺位置。

作为一种优选，齿轮箱支座的上端面设有多个均匀分布的螺纹孔，齿轮箱通过螺栓安装在螺纹孔中。采用这种结构后，针对不同不同的微小型线齿轮配备不同的齿轮箱型号，不同型号的齿轮箱可选择不同的螺纹孔安装位置，安装调整更方便。

作为一种优选，电机、输入端转矩转速传感器、输入轴依次通过联轴器相接，排列在一条直线上；输出轴、输出端转矩转速传感器、输出轴依次通过联轴器相接，排列在一条直线上。

总的说来，本实用新型具有如下优点：

通过三自由度的直线位移台、两个自由度的二维组合位移台、一个自由度的弧形转动机构的配合，解决了现有空间齿轮传动试验台结构形式单一、调节精度较差等问题，可实现平行轴、交叉轴以及交错轴的微小型线齿轮传动试验，六个自由度的直线位移调节精度达到0.01mm，角度调节精度达到0.05°，适用于对空间位置和角度都有较高精度要求的微小型线齿轮的传动测试。

附图说明

图1是本实用新型的立体图。

图2是基底及其上的部分零件的示意图。

其中，1为基底，2为齿轮箱支座，3为直线位移台，4为微分头，5为电机，6为输入端转矩转速传感器，7为齿轮箱，8为联轴器，9为输出端转矩转速传感器，10为磁粉制动器，11为连接板，12为夹紧装置，13为摆动臂，14为角度测量装置，15为垫块，16为圆弧导轨，17为挡板，18为导轨滑台。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。

一种微小型线齿轮传动试验台，包括基底、动力部分、测试部分和负载部分。其中，动力部分、测试部分和负载部分均安装在基底上，动力部分、测试部分和负载部分依次连接。本实用新型的整体尺寸为400mmx600mm。

动力部分包括直线位移台、电机和输入端转矩转速传感器，相互连接，成为一个整体。直线位移台安装在基底上，直线位移台上安装有电机、输入端转矩转速传感器。电机通过联轴器带动输入端转矩转速传感器转动。电机通过输入端转矩转速传感器为齿轮箱提供动力，输入端转矩转速传感器测量电机输入的转速、转矩和功率。直线位移台为三自由度丝杠机构，可以实现上下、前后、左右的移动，每个自由度调节均通过一个微分头控制。

测试部分包括齿轮箱支座、齿轮箱和角度测量装置。齿轮箱通过齿轮箱支座和基底固联。输入轴和输出轴均通过联轴器分别和输入端、输出端转矩转速传感器连接。角度测量装置的旋转中心与圆弧导轨的轴心共心，其摆动臂的端部和连接板固连，实时读取输入轴和输出轴之间的夹角。角度测量装置通过垫块安装在基底上。齿轮箱支座上端表面设有多个螺纹孔(图未示出)，齿轮箱通过螺栓选择对应的螺纹孔安装。齿轮箱支座的一角空缺，用于角度测量装置的安装。

负载部分包括弧形转动机构(包括连接板、圆弧导轨和导轨滑台)、二维组合位移台、输出端转矩转速传感器和磁粉制动器。圆弧导轨安装在基底上，两端附近安装有挡板以对导轨滑台进行限位，防止其滑落。导轨滑台安装在圆弧导轨上，可沿圆弧导轨滑动，并可以在需要的位置使用夹紧装置使其固定。连接板与导轨滑台固定，二维组合位移台安装在连接板上，输出端转矩转速传感器安装在二维组合位移台上。输出端转矩转速传感器通过联轴器分别和磁粉制动器、输出轴联接，用于测量齿轮箱输出端的转矩、转速和功率。磁粉制动器安装在二维组合位移台上，为试验台提供载荷；磁粉制动器、输出端转矩转速传感器、二维组合位移台构成一个整体弧形转动。二维组合位移台为两自由度丝杠机构，可以实现前后、左右的移动，每个自由度调节均通过一个微分头控制。

安装和调试试验台时，通过齿轮箱支座安装好齿轮箱，然后调整直线位移台使动力部分与齿轮箱的输入轴对心并用联轴器联结，通过移动导轨滑台使负载部分在受测齿轮副需要的角度固定，精确角度通过角度测量装置标定，通过二维组合位移台进一步调整输出轴和输出端转矩转速传感器的对心位置，再将齿轮箱的输出轴和负载部分通过联轴器联结。

本实用新型提供了六个自由度的调整(直线位移台的上下、左右、前后，导轨滑台的转动，二维组合位移台的左右、前后)，适用于微小尺寸线齿轮封闭测试。

除了本实施例提及的方式外，直线位移台的空间移动可通过X、Y、Z三个方向的丝杆滑块机构控制，二维组合位移台可通过两个方向的丝杆滑块机构控制，夹紧装置可采用机械式的，也可采用气缸式的。这些变换方式均在本实用新型的保护范围内。

上述实施例为实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微小型线齿轮传动试验台，包括基底、动力部分、测试部分、负载部分；动力部分、测试部分、负载部分依次相接，其特征在于：所述测试部分包括齿轮箱和齿轮箱支座，用于测试的线齿轮副安装在齿轮箱内，齿轮箱通过齿轮箱支座安装在基底上；动力部分包括电机和调整电机高低及平面位置的直线位移台，直线位移台安装在基底上；负载部分包括磁粉制动器、弧形转动机构和二维组合位移台，磁粉制动器安装在调节磁粉制动器平面位置的二维组合位移台上，二维组合位移台通过弧形转动机构以齿轮箱为中心在基底上转动。

2.按照权利要求1所述的一种微小型线齿轮传动试验台，其特征在于：所述齿轮箱与输入轴和输出轴分别连接；用于测试的线齿轮副安装在输入轴和输出轴之间；电机驱动输入轴转动，磁粉制动器为输出轴添加负载。

3.按照权利要求2所述的一种微小型线齿轮传动试验台，其特征在于：所述输入轴和电机之间安装有输入端转矩转速传感器，输入端转矩转速传感器和电机均安装在直线位移台上；输出轴和磁粉制动器之间安装有输出端转矩转速传感器，输出端转矩转速传感器和磁粉制动器均安装在二维组合位移台上。

4.按照权利要求2所述的一种微小型线齿轮传动试验台，其特征在于：所述弧形转动机构包括连接板、圆弧导轨和导轨滑台；二维组合位移台安装在连接板上，连接板安装在导轨滑台上，圆弧导轨安装在基底上，导轨滑台沿着圆弧导轨滑动。

5.按照权利要求4所述的一种微小型线齿轮传动试验台，其特征在于：所述基底上装有两块挡板，两块挡板分别位于圆弧导轨的两端对导轨滑台进行限位；连接板上设有可夹持圆弧导轨的夹紧装置。

6.按照权利要求4所述的一种微小型线齿轮传动试验台，其特征在于：还包括一个测量输入轴和输出轴之间角度的角度测量装置；角度测量装置的摆动臂的端部与连接板相接，可读数的角度测量装置通过垫块安装在基底上。

7.按照权利要求1所述的一种微小型线齿轮传动试验台，其特征在于：所述直线位移台通过微分头调节高度及水平面上的位置，二维组合位移台通过微分头调节水平面上的位置。

8.按照权利要求6所述的一种微小型线齿轮传动试验台，其特征在于：所述齿轮箱支座的一角空缺，角度测量装置安装在该空缺位置。

9.按照权利要求1所述的一种微小型线齿轮传动试验台，其特征在于：所述齿轮箱支座的上端面设有多个均匀分布的螺纹孔，齿轮箱通过螺栓安装在螺纹孔中。

10.按照权利要求3所述的一种微小型线齿轮传动试验台，其特征在于：所述电机、输入端转矩转速传感器、输入轴依次通过联轴器相接，排列在一条直线上；输出轴、输出端转矩转速传感器、输出轴依次通过联轴器相接，排列在一条直线上。