CN217276861U - 一种可调节试验齿的齿轮弯曲疲劳试验工装 - Google Patents
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Abstract
一种可调节试验齿的齿轮弯曲疲劳试验工装，包括试验台和设置在试验台上的齿轮定位机构、齿轮冲击机构和辅助齿轮，齿轮定位机构用于供被测齿轮安装，齿轮冲击机构包括竖向框架，竖向框架内设置有冲击块和用于向冲击块施加冲击力的重球，冲击块位于重球的下方，冲击块的下端设置有与被测齿轮啮合以冲击被测齿轮的冲击齿，辅助齿轮位于冲击块的下方并通过连接支架安装在试验台上，连接支架包括竖向固定在试验台上的连接挡板，连接挡板上横向设置有用于供辅助齿轮穿过并限制辅助齿轮周向转动的连接轴，辅助齿轮能够通过沿连接轴的轴向移动以实现与被测齿轮的啮合与分离。本实用新型用于在不拆卸被测齿轮的情况下对被测齿轮上进行弯曲疲劳试验的试验齿进行调整。
Description
技术领域
本实用新型涉及试验设备领域，具体的说是一种可调节试验齿的齿轮弯曲疲劳试验工装。
背景技术
齿轮传动是指由齿轮副传递运动和动力的装置，它是现代各种设备中应用最广泛的一种机械传动方式，它的传动比较准确，效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命长。
齿轮传动过程中的误差和齿轮上轮齿弯曲疲劳而产生的变形，使得轮齿在啮入点和啮出点会偏离理论啮合线，导致转速发生突变，引起啮合冲击。啮合冲击会产生较大附加动载荷，使系统振动、噪声加剧，是齿轮传动的重要振动噪声激励源。齿轮弯曲疲劳试验台通过向被测齿轮施加冲击力以完成弯曲疲劳试验，齿轮弯曲疲劳试验台包括向被测齿轮施加冲击力的施力机构，还在被测齿轮上与试验齿对称的轮齿处设置限位机构，以平衡冲击力并限制被测齿轮转动。
现有技术中的齿轮弯曲疲劳试验台只能反复对被测齿轮的一个轮齿施加冲击，但是齿轮的检测过程中需要选取多个轮齿作为试验齿进行冲击以完成弯曲疲劳试验，在对一个试验齿冲击一定次数后，对该被测齿轮上的其他轮齿进行冲击试验时，则需要将被测齿轮拆卸掉以调整被测齿轮的角度，进而调整参与试验的试验齿，然后再将其重新安装并通过限位机构限制被测齿轮转动。上述调整参与弯曲疲劳试验中试验齿的过程较为繁琐，影响试验的效率。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种可调节试验齿的齿轮弯曲疲劳试验工装，能够在不拆卸被测齿轮的情况下对被测齿轮上参与弯曲疲劳试验的试验齿进行在线调整。
为了解决以上技术问题，本实用新型采用的具体方案为：一种可调节试验齿的齿轮弯曲疲劳试验工装，包括试验台和设置在试验台上的齿轮定位机构、齿轮冲击机构和辅助齿轮，齿轮定位机构用于供被测齿轮安装，齿轮冲击机构包括设置在试验台上的竖向框架，竖向框架内设置有冲击块和用于向冲击块施加冲击力的重球，冲击块位于重球的下方，冲击块的下端设置有与被测齿轮啮合以冲击被测齿轮的冲击齿，辅助齿轮位于冲击块的下方并通过连接支架安装在试验台上，连接支架包括竖向固定在试验台上的连接挡板，连接挡板上横向设置有用于供辅助齿轮穿过并限制辅助齿轮周向转动的连接轴，辅助齿轮能够通过沿连接轴的轴向移动以实现与被测齿轮的啮合与分离。
作为上述技术方案的进一步优化，连接轴与辅助齿轮通过花键配合连接，辅助齿轮能够在连接轴上沿连接轴轴向滑动。
作为上述技术方案的进一步优化，辅助齿轮和连接挡板之间设置有限制辅助齿轮沿连接轴滑动的复位弹簧。
作为上述技术方案的进一步优化，连接轴与辅助齿轮固定连接，连接轴带动辅助齿轮沿其轴向移动以实现与被测齿轮的啮合与分离，连接轴的两端形成横截面为矩形的矩形轴，连接挡板上设置有与矩形轴配合使用的矩形孔以限制辅助齿轮周向转动，延伸出矩形孔的矩形轴上设置有定位销。
作为上述技术方案的进一步优化，齿轮定位机构包括固定在试验台上的两个定位挡板，两个定位挡板上分别开设有对称的定位孔，定位孔用于供被测齿轮的齿轮轴穿过。
作为上述技术方案的进一步优化，竖向框架包括平行分布的上水平框、下水平框和连接在上水平框和下水平框之间的多根立杆，重球位于多根立杆围成的容置空间内。
作为上述技术方案的进一步优化，冲击块的上端设置有能够支撑在下水平框上的周向凸缘。
作为上述技术方案的进一步优化，与冲击块的冲击齿啮合的被测齿轮上设置有应变片。
作为上述技术方案的进一步优化，立杆上设置有刻度。
作为上述技术方案的进一步优化，重球为金属球。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
1、本实用新型通过辅助齿轮对被测齿轮进行定位，重球撞击与被测齿轮啮合的冲击块，模拟出齿轮的啮合冲击效果进而通过冲击完成弯曲疲劳试验，通过辅助齿轮沿连接轴的轴向移动，实现辅助齿轮与被测齿轮的啮合和分离，可以在不拆卸被测齿轮的情况下即对被测齿轮上的试验齿进行在线调整，使用方便。
2、冲击块的上端设置有能够支撑在下水平框上的周向凸缘，当冲击块的轮齿与被测齿轮脱离时，周向凸缘的设置可以避免冲击块从竖向框架内滑落。
3、连接轴上设置有复位弹簧，复位弹簧的弹力可以维持辅助齿轮在连接轴上的位置，避免辅助齿轮沿连接轴轴向移动。
4、连接轴端部设置的定位销可以限制连接轴的轴向移动，避免在弯曲疲劳试验的过程中辅助齿轮发生轴向移动而与被测齿轮分离。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图；
图2为实施例1中装配有辅助齿轮的连接支架俯视图；
图3为实施例2中装配有辅助齿轮的连接支架俯视图；
图4为实施例2中装配有辅助齿轮的连接支架侧视图；
图5为本实用新型齿轮冲击机构的结构示意图；
附图说明：1、试验台，2、齿轮定位机构，201、被测齿轮，202、齿轮轴，203、定位挡板，3、齿轮冲击机构，301、重球，302、竖向框架，302-1、上水平框，302-2、立杆，302-3、下水平框，303、固定框，304、冲击块，4、辅助齿轮，5、连接支架，501、连接轴，502、连接挡板，503、花键，504、复位弹簧，505、限位凸台，506、定位销。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本实用新型为一种可调节试验齿的齿轮弯曲疲劳试验工装，包括试验台1和设置在试验台1上的齿轮定位机构2、齿轮冲击机构3和辅助齿轮4。齿轮定位机构2用于安装被测齿轮201，齿轮冲击机构3用于对被测齿轮201做模拟冲击，进而完成对被测齿轮201的弯曲疲劳试验，辅助齿轮4能够与被测齿轮201啮合并对被测齿轮201进行限位支撑。
齿轮定位机构2包括垂直固定在试验台1上的两个定位挡板203，两个定位挡板203均为三角形并在试验台1上平行间隔分布，两个定位挡板203上分别开设有对称的定位孔，被测齿轮201通过齿轮轴202穿过定位孔可转动的支撑在两个定位挡板203之间，被测齿轮201和齿轮轴202之间通过键连接。
如图5所示，齿轮冲击机构3包括竖向框架302、冲击块304和重球301。竖向框架302通过支撑架固定在试验台1上，支撑架包括L形的连接杆(图中未示出)和设置在连接杆上的固定框303，连接杆的竖直段固定在试验台1上，连接杆的水平段通过固定框303与竖向框架302固定连接。竖向框架302为竖直的矩形框架，包括平行分布的上水平框302-1、下水平框302-3和连接在上水平框302-1和下水平框302-3之间的多根立杆302-2，多根立杆302-2环形围绕成用于盛放重球301和冲击块304的容置空间，本实用新型中立杆302-2的数量为四根。重球301位于冲击块304的上方以向冲击块304施加冲击力，重球301为金属球，可以为铁球、钢球、铅球等。冲击块304为长条形，冲击块304的下端设置有与被测齿轮201啮合以冲击被测齿轮201的冲击齿，冲击块304的上端设置有能够支撑在下水平框302-3上的周向凸缘。当冲击块304的冲击齿与被测齿轮201脱离时，周向凸缘的设置可以避免冲击块304从竖向框架302内滑落。
冲击块304的冲击齿和被测齿轮201啮合后，压在被测齿轮201的试验齿上表面，重球301在重力作用下下落并冲击在冲击块304的上端，使得冲击块304冲击被测齿轮201。试验齿上设置有应变片，应变片能够测出该试验齿的形变量，应变片的设置为现有技术，在此不再赘述，也可以在冲击块304对试验齿冲击一定次数后，将试验齿进行探伤以检测试验齿的形变情况。立杆302-2上设置有表示冲击高度的刻度，不同高度对应不同的冲击力。冲击力的改变除了控制重球301的下落高度外，还可以通过选择不同材质的重球301来实现。
在弯曲疲劳试验进行中，需要确保被测齿轮201在周向上不能出现旋转，因此需要对被测齿轮201进行周向限位。本实用新型中通过设置辅助齿轮4来实现这一目的。
如图1、图2所示，辅助齿轮4位于冲击块304的下方并通过连接支架5安装在试验台1上，连接支架5包括竖向固定在试验台1上的两个连接挡板502，两个连接挡板502间隔分布且辅助齿轮4位于两个连接挡板502之间，连接挡板502上横向设置有用于供辅助齿轮4穿过并限制辅助齿轮4周向转动的连接轴501，辅助齿轮4能够通过沿连接轴501的轴向移动以实现与被测齿轮201的啮合与分离。
限制辅助齿轮4周向转动的连接轴501上设置有花键503，连接轴501与辅助齿轮4通过花键503配合连接，辅助齿轮4能够在连接轴501上沿连接轴501的轴向滑动。为了避免辅助齿轮4在支撑被测齿轮201的过程中，受到被测齿轮201向下的冲击力而导致辅助齿轮4沿连接轴501的轴向发生移动，在其中一个连接挡板502和辅助齿轮4之间设置有复位弹簧504，复位弹簧504套设在连接轴501上，连接轴501上还设有限位凸台505，辅助齿轮4的一侧顶在限位凸台505上，另一侧顶在复位弹簧504上。为了保证弯曲疲劳试验的准确性，在试验过程中需要选择被测齿轮201上的多个轮齿作为试验齿进行试验，调整被测齿轮201与冲击块304的啮合位置以确定不同的试验齿时，沿轴向移动辅助齿轮4，压缩复位弹簧504，此时辅助齿轮4解除对被测齿轮201的啮合，旋转被测齿轮201至目标位置之后，松开辅助齿轮4，复位弹簧504推动辅助齿轮4移动到限位凸台505位置，此时辅助齿轮4再次与被测齿轮201啮合，复位弹簧504的弹力可以维持辅助齿轮4在连接轴501上的位置，避免辅助齿轮4沿连接轴501轴向移动。
连接轴501上的花键503延伸至连接轴501的其中一个轴端，或者连接轴501的两个轴端均设置有花键503，对应连接挡板502上设置有与花键503配合使用的花键槽，以限制连接轴501的旋转。此外，连接轴501的轴端和连接挡板502的轴孔之间还可以通过键连接，以限制连接轴501的旋转。
实施例2
实施例2与实施例1的主体结构相同，不同之处在于，实施例2中用于供辅助齿轮4穿过并限制辅助齿轮4周向转动的连接轴501与辅助齿轮4固定连接，连接轴501带动辅助齿轮4沿其轴向移动以实现与被测齿轮201的啮合与分离。如图3、图4所示，连接轴501的两端形成横截面为非圆形的连接端，连接端的截面可以是方向、矩形、多边形等，本实施例中连接端的截面为矩形，因此连接轴501的两端各形成一段矩形轴，连接挡板502上设置有与矩形轴配合使用的矩形孔以限制辅助齿轮4周向转动，伸出矩形孔的矩形轴上设置有定位销506，定位销506可以限制辅助齿轮4的轴向移动。在调整被测齿轮201上的试验齿时，拔出定位销506，移动连接轴501使其带动辅助齿轮4沿连接轴501的轴向移动，进而使辅助齿轮4与被测齿轮201分离，转动被测齿轮201以调整被测齿轮201与冲击块304的啮合位置，待被测齿轮201调整至目标位置后，移动连接轴501使其带动辅助齿轮4复位与被测齿轮201啮合，用定位销506对连接轴501的轴向进行限位。
Claims (10)
1.一种可调节试验齿的齿轮弯曲疲劳试验工装，其特征在于，包括试验台(1)和设置在试验台(1)上的齿轮定位机构(2)、齿轮冲击机构(3)以及辅助齿轮(4)，齿轮定位机构(2)用于供被测齿轮(201)安装，齿轮冲击机构(3)包括设置在试验台(1)上的竖向框架(302)，竖向框架(302)内设置有冲击块(304)和用于向冲击块(304)施加冲击力的重球(301)，冲击块(304)位于重球(301)的下方，冲击块(304)的下端设置有与被测齿轮(201)啮合以冲击被测齿轮(201)的冲击齿，辅助齿轮(4)位于冲击块(304)的下方并通过连接支架(5)安装在试验台(1)上，连接支架(5)包括竖向固定在试验台(1)上的连接挡板(502)，连接挡板(502)上横向设置有用于供辅助齿轮(4)穿过并限制辅助齿轮(4)周向转动的连接轴(501)，辅助齿轮(4)能够通过沿连接轴(501)的轴向移动以实现与被测齿轮(201)的啮合与分离。
2.根据权利要求1所述的一种可调节试验齿的齿轮弯曲疲劳试验工装，其特征在于，连接轴(501)与辅助齿轮(4)通过花键(503)配合连接，辅助齿轮(4)能够在连接轴(501)上沿连接轴(501)轴向滑动。
3.根据权利要求2所述的一种可调节试验齿的齿轮弯曲疲劳试验工装，其特征在于，辅助齿轮(4)和连接挡板(502)之间设置有限制辅助齿轮(4)沿连接轴(501)滑动的复位弹簧(504)。
4.根据权利要求1所述的一种可调节试验齿的齿轮弯曲疲劳试验工装，其特征在于，连接轴(501)与辅助齿轮(4)固定连接，连接轴(501)带动辅助齿轮(4)沿其轴向移动以实现与被测齿轮(201)的啮合与分离，连接轴(501)的两端形成横截面为矩形的矩形轴，连接挡板(502)上设置有与矩形轴配合使用的矩形孔以限制辅助齿轮(4)周向转动，延伸出矩形孔的矩形轴上设置有定位销(506)。
5.根据权利要求1所述的一种可调节试验齿的齿轮弯曲疲劳试验工装，其特征在于，齿轮定位机构(2)包括固定在试验台(1)上的两个定位挡板(203)，两个定位挡板(203)上分别开设有对称的定位孔，定位孔用于供被测齿轮(201)的齿轮轴(202)穿过。
6.根据权利要求1所述的一种可调节试验齿的齿轮弯曲疲劳试验工装，其特征在于，竖向框架(302)包括平行分布的上水平框(302-1)、下水平框(302-3)和连接在上水平框(302-1)和下水平框(302-3)之间的多根立杆(302-2)，重球(301)位于多根立杆(302-2)围成的容置空间内。
7.根据权利要求6所述的一种可调节试验齿的齿轮弯曲疲劳试验工装，其特征在于，冲击块(304)的上端设置有能够支撑在下水平框(302-3)上的周向凸缘。
8.根据权利要求1所述的一种可调节试验齿的齿轮弯曲疲劳试验工装，其特征在于，与冲击块(304)的冲击齿啮合的被测齿轮(201)上设置有应变片。
9.根据权利要求6所述的一种可调节试验齿的齿轮弯曲疲劳试验工装，其特征在于，立杆(302-2)上设置有刻度。
10.根据权利要求1所述的一种可调节试验齿的齿轮弯曲疲劳试验工装，其特征在于，重球(301)为金属球。
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| CN115343171A (zh) * | 2022-10-20 | 2022-11-15 | 中机生产力促进中心有限公司 | 一种用于齿轮弯曲疲劳试验的轮齿定位辅助装置及轮齿定位方法 |
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