CN208672305U - 测量塑料齿轮传动误差的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种测量塑料齿轮传动误差的系统，其包括：驱动电机；主动齿轮轴的一端与所述驱动电机连接；主动塑料齿轮与所述主动齿轮轴的另一端连接；被动塑料齿轮与所述主动塑料齿轮相互啮合；被动齿轮轴的一端与所述被动塑料齿轮连接；带轮组与所述被动齿轮轴的另一端连接；负载电机单元与所述带轮组连接，用于控制所述带轮组；所述主动齿轮轴和所述被动齿轮轴上均设置一增量式光电编码器，用于采集所述主动齿轮轴和所述被动齿轮轴转动时的脉冲信号。本实用新型主要专用于塑料齿轮传动误差测试，其使用静压轴承替代常用的滚珠轴承，可以减小制造和装配精度对齿轮副传动的影响，更精确地测试齿轮副的传动误差。

Description

测量塑料齿轮传动误差的系统

技术领域

本实用新型涉及汽车测试领域，特别涉及一种测量塑料齿轮传动误差的系统。

背景技术

在汽车测试领域中，齿轮传动误差被定义为：被动输出齿轮实际位置与理想位置之间的差距。这里的理想位置指的是主、被动齿轮均是理想渐开线齿形、无弹性变形时，被动齿轮所处的位置。

根据传动误差的产生原因与表现形式，可将其分成静态传动误差和动态传动误差。其中，静态传动误差主要由齿轮的固有误差引起，包括齿轮的制造与装配误差、轴系制造装配误差，动态传动误差除了以上因素外，还受到传动过程中的惯性、动载荷和齿轮刚度影响。

传动误差是齿轮系统振动与噪声的激励源，决定齿轮传动动态性能的主要因素是传动误差幅值，幅值越大，振动和噪声越大。

在现有技术中，齿轮传动误差的测量存在如下问题：

一、金属齿轮传动误差试验方法已较成熟，但塑料齿轮与金属齿轮在加工工艺、传动特点等方面均有不同，且由于塑料齿轮普遍体积较小，轴承、联轴器和齿轮轴的刚度及动平衡均会对塑料齿轮传动误差产生影响；

二、现有技术在齿轮传动误差测试时，均没有考虑如何尽可能降低轴承对齿轮传动误差测试结果的影响。

有鉴于此，本领域技术人员亟待研制一种新型的测量塑料齿轮传动误差的系统，以期改进上述问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中测量塑料齿轮传动误差的影响因素较多，测试结果影响较大等缺陷，提供一种测量塑料齿轮传动误差的系统。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种测量塑料齿轮传动误差的系统，其特点在于，所述测量塑料齿轮传动误差的系统包括：

驱动电机；

主动齿轮轴，所述主动齿轮轴的一端与所述驱动电机连接；

主动塑料齿轮，所述主动塑料齿轮与所述主动齿轮轴的另一端连接；

被动塑料齿轮，所述被动塑料齿轮与所述主动塑料齿轮相互啮合；

被动齿轮轴，所述被动齿轮轴的一端与所述被动塑料齿轮连接；

带轮组，所述带轮组与所述被动齿轮轴的另一端连接；

负载电机单元，所述负载电机单元与所述带轮组连接，用于控制所述带轮组；

所述主动齿轮轴和所述被动齿轮轴上均设置一增量式光电编码器，用于采集所述主动齿轮轴和所述被动齿轮轴转动时的脉冲信号。

根据本实用新型的一个实施例，所述测量塑料齿轮传动误差的系统还包括数据采集单元，所述数据采集单元与所述增量式光电编码器连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述驱动电机的电机轴与所述主动齿轮轴之间采用第一弹性联轴器连接，用于将所述驱动电机的力传递给所述主动塑料齿轮。

根据本实用新型的一个实施例，所述测量塑料齿轮传动误差的系统还包括两对静压轴承，两对所述静压轴承分别安装在所述主动齿轮轴和所述被动齿轮轴上。

根据本实用新型的一个实施例，每对所述静压轴承安装在对应的所述增量式光电编码器的两侧。

根据本实用新型的一个实施例，所述主动塑料齿轮和所述主动齿轮轴之间设置有齿轮下挡肩，用于确定齿轮的安装面；所述主动塑料齿轮的端部通过螺母拧紧。

根据本实用新型的一个实施例，所述带轮组包括主动带轮、被动带轮和同步带，所述被动带轮与所述被动齿轮轴的另一端连接，所述主动带轮与所述负载电机单元连接，所述同步带连接所述被动带轮和所述主动带轮。

根据本实用新型的一个实施例，所述负载电机单元包括负载电机和制动器，所述负载电机的一端与所述主动带轮连接，所述负载电机的另一端通过第二弹性联轴器与所述制动器连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述制动器为粉末冶金制动器。

根据本实用新型的一个实施例，所述数据采集单元包括数据采集卡、计算机及数据采集与分析软件，所述数据采集卡采集所述增量式光电编码器传递过来的脉冲信号。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型测量塑料齿轮传动误差的系统主要专用于塑料齿轮传动误差测试，其使用静压轴承替代常用的滚珠轴承，可以减小制造和装配精度对齿轮副传动的影响，更精确地测试齿轮副的传动误差。

附图说明

本实用新型上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1为本实用新型测量塑料齿轮传动误差的系统的结构示意图。

图2为本实用新型测量塑料齿轮传动误差的系统的工作流程图。

【附图标记】

测量塑料齿轮传动误差的系统 100

驱动电机 110

主动齿轮轴 120

主动塑料齿轮 130

被动塑料齿轮 140

被动齿轮轴 150

带轮组 160

负载电机单元 170

增量式光电编码器 180

数据采集单元 190

电机轴 111

第一弹性联轴器 121

齿轮下挡肩 122

静压轴承 191

螺母 131

主动带轮 161

被动带轮 162

同步带 163

负载电机 171

制动器 172

第二弹性联轴器 173

数据采集卡 192

计算机 193

具体实施方式

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

现在将详细参考附图描述本实用新型的实施例。现在将详细参考本实用新型的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。

此外，尽管本实用新型中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本实用新型说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。

此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本实用新型。

图1为本实用新型测量塑料齿轮传动误差的系统的结构示意图。

如图1所示，本实用新型公开了一种测量塑料齿轮传动误差的系统100，其包括驱动电机110、主动齿轮轴120、主动塑料齿轮130、被动塑料齿轮140、被动齿轮轴150、带轮组160、负载电机单元170。其中，主动齿轮轴120的一端与驱动电机110连接，驱动电机110用于为塑料齿轮副提供驱动力。主动塑料齿轮130与主动齿轮轴120的另一端连接。被动塑料齿轮140与主动塑料齿轮130相互啮合。被动齿轮轴150的一端与被动塑料齿轮140连接。带轮组160与被动齿轮轴150的另一端连接。负载电机单元170与带轮组160连接，用于控制带轮组160。主动齿轮轴120和被动齿轮轴150上均设置一增量式光电编码器180，用于采集主动齿轮轴120和被动齿轮轴150转动时的脉冲信号。

优选地，此处测量塑料齿轮传动误差的系统100还包括数据采集单元190，数据采集单元190与增量式光电编码器180连接。这里的增量式光电编码器180在主动齿轮轴120和被动齿轮轴150上各设置一个，主要用于采集轴转动时的脉冲信号，输出给外部设备，例如本实施例中的数据采集单元190。

进一步优选地，驱动电机110的电机轴111与主动齿轮轴120之间采用第一弹性联轴器121连接，用于将驱动电机110的力传递给主动塑料齿轮130。第一弹性联轴器121连接电机轴111与主动齿轮轴120，确保驱动力平顺地从电机传递给主动塑料齿轮130。

测量塑料齿轮传动误差的系统100还包括两对静压轴承191，两对静压轴承191分别安装在主动齿轮轴120和被动齿轮轴150上。每对静压轴承191安装在对应的增量式光电编码器180的两侧。静压轴承191总共分两对，在主动齿轮轴120和被动齿轮轴150上各有一对，用于确保齿轮轴转动平顺、不偏心。

另外，在主动塑料齿轮130和主动齿轮轴120之间设置有齿轮下挡肩122，用于确定齿轮的安装面，主动塑料齿轮130的端部通过螺母131拧紧，起到固定齿轮的作用。

带轮组160包括主动带轮161、被动带轮162和同步带163，将被动带轮162与被动齿轮轴150的另一端连接，主动带轮161与负载电机单元170连接，同步带163连接被动带轮162和主动带轮161。

优选地，负载电机单元170包括负载电机171和制动器172，将负载电机171的一端与主动带轮161连接，负载电机171的另一端通过第二弹性联轴器173与制动器172连接。此处的制动器172可以优选为粉末冶金制动器。通过带轮组160连接被动齿轮轴150与负载电机171。

另外，数据采集单元190包括数据采集卡192、计算机193及数据采集与分析软件，这里的数据采集卡192主要用来采集增量式光电编码器180传递过来的脉冲信号，并输出至计算机193，再通过数据采集与分析软件进行数据处理。

图2为本实用新型测量塑料齿轮传动误差的系统的工作流程图。

如图2所示，本实用新型测量塑料齿轮传动误差的系统的具体工作流程为：

首先，启动驱动电机；

接着，齿轮副以低于100r/min的速度转动；

其次，数据采集单元采集编码器脉冲信号；

然后，将脉冲信号转换为转角信号；

再次，计算主动齿轮、被动齿轮的转角差值；

接着，通过快速傅里叶变换得到阶次谱结果；

而后，根据齿轮阶次提取对应的传动误差结果；

最后，输出结果与报告。

上述所述测量塑料齿轮传动误差的系统的工作流程可以在涉及到塑料齿轮降噪的领域中均可使用。

综上所述，本实用新型测量塑料齿轮传动误差的系统主要专用于塑料齿轮传动误差测试，其使用静压轴承替代常用的滚珠轴承，可以减小制造和装配精度对齿轮副传动的影响，更精确地测试齿轮副的传动误差。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种测量塑料齿轮传动误差的系统，其特征在于，所述测量塑料齿轮传动误差的系统包括：

驱动电机；

主动齿轮轴，所述主动齿轮轴的一端与所述驱动电机连接；

主动塑料齿轮，所述主动塑料齿轮与所述主动齿轮轴的另一端连接；

被动塑料齿轮，所述被动塑料齿轮与所述主动塑料齿轮相互啮合；

被动齿轮轴，所述被动齿轮轴的一端与所述被动塑料齿轮连接；

带轮组，所述带轮组与所述被动齿轮轴的另一端连接；

负载电机单元，所述负载电机单元与所述带轮组连接，用于控制所述带轮组；

所述主动齿轮轴和所述被动齿轮轴上均设置一增量式光电编码器，用于采集所述主动齿轮轴和所述被动齿轮轴转动时的脉冲信号；

所述测量塑料齿轮传动误差的系统还包括两对静压轴承，两对所述静压轴承分别安装在所述主动齿轮轴和所述被动齿轮轴上。

2.如权利要求1所述的测量塑料齿轮传动误差的系统，其特征在于，所述测量塑料齿轮传动误差的系统还包括数据采集单元，所述数据采集单元与所述增量式光电编码器连接。

3.如权利要求2所述的测量塑料齿轮传动误差的系统，其特征在于，所述驱动电机的电机轴与所述主动齿轮轴之间采用第一弹性联轴器连接，用于将所述驱动电机的力传递给所述主动塑料齿轮。

4.如权利要求2所述的测量塑料齿轮传动误差的系统，其特征在于，每对所述静压轴承安装在对应的所述增量式光电编码器的两侧。

5.如权利要求2所述的测量塑料齿轮传动误差的系统，其特征在于，所述主动塑料齿轮和所述主动齿轮轴之间设置有齿轮下挡肩，用于确定齿轮的安装面；所述主动塑料齿轮的端部通过螺母拧紧。

6.如权利要求2所述的测量塑料齿轮传动误差的系统，其特征在于，所述带轮组包括主动带轮、被动带轮和同步带，所述被动带轮与所述被动齿轮轴的另一端连接，所述主动带轮与所述负载电机单元连接，所述同步带连接所述被动带轮和所述主动带轮。

7.如权利要求6所述的测量塑料齿轮传动误差的系统，其特征在于，所述负载电机单元包括负载电机和制动器，所述负载电机的一端与所述主动带轮连接，所述负载电机的另一端通过第二弹性联轴器与所述制动器连接。

8.如权利要求7所述的测量塑料齿轮传动误差的系统，其特征在于，所述制动器为粉末冶金制动器。

9.如权利要求2所述的测量塑料齿轮传动误差的系统，其特征在于，所述数据采集单元包括数据采集卡、计算机及数据采集与分析软件，所述数据采集卡采集所述增量式光电编码器传递过来的脉冲信号。