CN210464920U - 一种齿轮啮合错位模拟系统 - Google Patents

Abstract

有鉴于此，本实用新型提供一种齿轮啮合错位模拟系统，能够通过调整被试齿轮对轴线之间的夹角，模拟齿轮对由于制造、装配误差和系统受载变形而引起的齿轮错位，使得变速器齿轮系传递误差测试工况更接近于实际情况。该齿轮啮合错位模拟系统包括：转台、转台驱动机构、基座和回转轴；所述转台通过所述回转轴安装在所述基座上，其中回转轴垂直固定在基座上，所述转台能够在所述转台驱动机构的驱动下，在所述基座上绕回转轴转动；待模拟的齿轮副中的两个齿轮，分别令为齿轮A和齿轮B，其中齿轮A安装在所述基座上，齿轮B安装在所述转台上，通过所述转台带动所述齿轮B转动，改变所述齿轮A和齿轮B轴线之间的夹角。

Description

一种齿轮啮合错位模拟系统

技术领域

本实用新型涉及一种模拟系统，具体涉及一种齿轮啮合错位模拟系统。

背景技术

一对理想形状和无穷刚度的渐开线齿轮啮合，从动齿轮的转角将严格按二者速比与主动齿轮保持一致。然而，事实上由于齿轮制造误差、装配误差、变速器系统受载变形以及轮齿受载变形等误差的存在，被动齿轮转角在不同时刻将超前或滞后其理论转角位置即齿轮传递误差。在测试汽车变速器齿轮传动系统传递误差时，为了更加接近齿轮工作的实际工况，试验台架需具备齿轮在变速器系统中由于多种误差因素导致实际啮合错位情况的模拟功能，因此需设计一种齿轮啮合错位模拟系统，用于多误差带载工况导致的齿轮错误情况的模拟。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种齿轮啮合错位模拟系统，能够通过调整被试齿轮对轴线之间的夹角，模拟齿轮对由于制造、装配误差和系统受载变形而引起的齿轮错位，使得变速器齿轮系传递误差测试工况更接近于实际情况。

所述的齿轮啮合错位模拟系统，用于模拟齿轮副的错位啮合，包括：转台、转台驱动机构、基座和回转轴；

所述转台通过所述回转轴安装在所述基座上，其中回转轴垂直固定在基座上，所述转台能够在所述转台驱动机构的驱动下，在所述基座上绕回转轴转动；

待模拟的齿轮副中的两个齿轮，分别令为齿轮A和齿轮B，其中齿轮A安装在所述基座上，齿轮B安装在所述转台上，通过所述转台带动所述齿轮B转动，改变所述齿轮A和齿轮B轴线之间的夹角。

作为本实用新型的一种优选方式，所述转台驱动机构为差动螺旋机构，所述差动螺旋机构包括：梯形丝杠、固定螺母座、连接轴、旋转轴和动螺母座；所述梯形丝杠轴向两端均螺纹连接固定螺母座，所述固定螺母座固定在所述基座上，所述梯形丝杠与固定螺母座螺纹配合后形成固定螺母座固定、梯形丝杠作回转运动并沿自身轴线作直线移动的螺旋传动副；在所述梯形丝杠上两固定螺母座之间螺纹连接动螺母座，所述梯形丝杠与动螺母座螺纹配合形成梯形丝杠相对动螺母座原位回转，动螺母座沿梯形丝杠轴线做直线移动的螺旋传动副；

所述连接轴的一端通过旋转轴与动螺母座相连，连接轴能够绕旋转轴的轴线转动，另一端与转台相连；所述旋转轴的轴线垂直于基座，当所述动螺母座沿梯形丝杠的轴线做直线移动时，所述连接轴带动所述转台绕所述回转轴转动。

作为本实用新型的一种优选方式，在所述动螺母座上设置有用于测量动螺母座直线位移的位移传感器。

有益效果：

通过该齿轮啮合错位模拟系统能够模拟齿轮对由于制造、装配误差和系统受载变形而引起的齿轮错位，使得变速器齿轮系传递误差测试工况更接近于实际情况。

附图说明

图1为本实用新型齿轮啮合错位模拟系统的主视图；

图2为本实用新型齿轮啮合错位模拟系统的俯视图；

图3为本实用新型齿轮啮合错位模拟系统中差动螺旋机构三维结构图；

图4为本实用新型齿轮啮合错位模拟系统中差动螺旋机构的主视图；

图5为本实用新型齿轮啮合错位模拟系统中差动螺旋机构的剖视图。

其中：1-转台、2-差动螺旋机构、3-基座、4-位移传感器、5-回转轴、6-齿轮副、7-梯形丝杠、8-固定螺母座、9-连接轴、10-旋转轴、11-动螺母座

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

本实施例提供一种齿轮啮合错位模拟系统，能够模拟变速器系统中由于制造、装配误差和系统受载变形而引起的齿轮错位，使得变速器齿轮系传递误差测试工况更接近于实际情况。

如图1和图2所示，该齿轮啮合错位模拟系统包括：转台1、基座3、差动螺旋机构2、位移传感器4和回转轴5。差动螺旋机构2和转台1均设置在基座3上，构成错位啮合模拟系统的主体结构。

如图3-5所示，差动螺旋机构2为由旋向相同但导程不同的两个螺旋副组成的螺旋机构。包括：梯形丝杠7、固定螺母座8、连接轴9、旋转轴10和动螺母座11。其中梯形丝杠7(即螺杆)轴向两端均螺纹连接固定螺母座8，固定螺母座8通过紧固件固定在基座3上(梯形丝杠7的轴线平行与基座3表面)。梯形丝杠7与固定螺母座8螺纹配合后形成固定螺母座8固定、梯形丝杠7作回转运动并沿自身轴线作直线移动的螺旋传动副。同时在梯形丝杠7上两固定螺母座8之间螺纹连接有动螺母座11，梯形丝杠7与动螺母座11螺纹配合形成梯形丝杠7相对动螺母座11原位回转，动螺母座11沿梯形丝杠7轴线做直线移动的螺旋传动副。在动螺母座11上设置有用于测量动螺母座11直线位移的位移传感器4。

连接轴9的一端通过旋转轴10与动螺母座11销接，连接轴9能够绕旋转轴10的轴线转动，另一端与转台1相连；旋转轴10的轴线垂直于基座3表面(旋转轴10的轴线与梯形丝杠7的轴线垂直)，当动螺母座11沿梯形丝杠7的轴线做直线移动时，连接轴9绕旋转轴10的轴线转动，实现连接轴9的摆动，进而带动转台1进行回转运动。

差动螺旋机构2利用其上的两个螺旋传动副，通过改变梯形丝杠7参数，可以实现多种移动距离的组合。根据弧长等于偏转角度与回转半径的乘积关系，便可由已知的齿轮啮合错位偏转角度反算出差动螺旋机构2中梯形丝杠7所需移动的距离，该距离由位移传感器4进行监控，以实现错位啮合的精确模拟。

本例中，连接轴9与转台1的连接方式为：在转台1上与连接轴相对的位置设置有连接轴1的安装孔，连接轴9的一端通过旋转轴10与动螺母座11销接，另一端直接伸入该安装孔即可，当连接轴9绕旋转轴10进行回转运动时，推动转台1进行同步回转运动；由于通过连接轴9带动转台1回转过程中，连接轴9相对转台1具有相对的伸缩运动，因此安装孔的深度应不小于连接轴9的长度。

转台1与差动螺旋机构2连接端的相对端设置有回转轴5，回转轴5垂直固定在基座3上，转台1能够在基座3上绕回转轴5转动，当连接轴9推动转台1时，转台1绕回转轴5进行回转运动，即在差动螺旋机构2作用下，转台1围绕回转轴5进行回转运动。齿轮副6中的两个齿轮，一个安装在转台1上(令为齿轮A)，另一个安装在基座3上(令为齿轮B)；令基座3上设置回转轴5和差动螺旋机构2的两端为纵向两端；安装在基座3上的齿轮A的轴线与基座3纵向方向一致，由于基座3固定不动，齿轮A的轴线方向固定不变，安装在转台1上的齿轮B的轴线与差动螺旋机构2中连接轴9轴线平行，即与转台1纵向方向一致，转台1相对基座3有围绕回转轴5的偏转运动，通过转台1带动安装在转台1上的齿轮B进行回转运动，从而调整两个齿轮轴线之间的夹角，实现齿轮副的错位啮合模拟。

该齿轮啮合错位模拟系统中，转台1的回转运动角度是通过差动螺旋机构2和回转轴5来具体实现的。差动螺旋机构2的微小位移近似等效为转台1的回转弧长，回转轴5的中心与差动螺旋机构2中连接轴9形成回转半径，由此可以通过计算转台1回转角度，进而模拟齿轮副啮合错位角度。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种齿轮啮合错位模拟系统，用于模拟齿轮副的错位啮合，其特征在于，包括：转台(1)、转台驱动机构、基座(3)和回转轴(5)；

所述转台(1)通过所述回转轴(5)安装在所述基座(3)上，其中回转轴(5)垂直固定在基座(3)上，所述转台(1)能够在所述转台驱动机构的驱动下，在所述基座(3)上绕回转轴(5)转动；

待模拟的齿轮副中的两个齿轮，分别令为齿轮A和齿轮B，其中齿轮A安装在所述基座(3)上，齿轮B安装在所述转台(1)上，通过所述转台(1)带动所述齿轮B转动，改变所述齿轮A和齿轮B轴线之间的夹角。

2.根据权利要求1所述的齿轮啮合错位模拟系统，其特征在于，所述转台驱动机构为差动螺旋机构，所述差动螺旋机构包括：梯形丝杠(7)、固定螺母座(8)、连接轴(9)、旋转轴(10)和动螺母座(11)；所述梯形丝杠(7)轴向两端均螺纹连接固定螺母座(8)，所述固定螺母座(8)固定在所述基座(3)上，所述梯形丝杠(7)与固定螺母座(8)螺纹配合后形成固定螺母座(8)固定、梯形丝杠(7)作回转运动并沿自身轴线作直线移动的螺旋传动副；在所述梯形丝杠(7)上两固定螺母座(8)之间螺纹连接动螺母座(11)，所述梯形丝杠(7)与动螺母座(11)螺纹配合形成梯形丝杠(7)相对动螺母座(11)原位回转，动螺母座(11)沿梯形丝杠(7)轴线做直线移动的螺旋传动副；

所述连接轴(9)的一端通过旋转轴(10)与动螺母座(11)相连，连接轴(9)能够绕旋转轴(10)的轴线转动，另一端与转台(1)相连；所述旋转轴(10)的轴线垂直于基座(3)，当所述动螺母座(11)沿梯形丝杠(7)的轴线做直线移动时，所述连接轴(9)带动所述转台(1)绕所述回转轴(5)转动。

3.根据权利要求2所述的齿轮啮合错位模拟系统，其特征在于，在所述动螺母座(11)上设置有用于测量动螺母座(11)直线位移的位移传感器(4)。

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