JP2001311680A - 歯車継手モデル試験装置 - Google Patents

歯車継手モデル試験装置

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JP2001311680A
JP2001311680A JP2000131685A JP2000131685A JP2001311680A JP 2001311680 A JP2001311680 A JP 2001311680A JP 2000131685 A JP2000131685 A JP 2000131685A JP 2000131685 A JP2000131685 A JP 2000131685A JP 2001311680 A JP2001311680 A JP 2001311680A
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teeth
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Isahiko Shoda
功彦 正田
Tadashi Yoshida
正 吉田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 市販のスリーブおよびセンター部材の噛合部
に対して連続的に変化する剪断試験荷重および曲げ試験
荷重を自動的に付与可能にする。 【解決手段】 剪断剛性測定用トルク負荷手段および曲
げ剛性測定用トルク負荷手段を、スリーブの軸端に片持
ち支持されたカンチレバー31と、該カンチレバー31
の先端部を昇降自在に支持するシリンダ装置33とから
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、センター部材とス
リーブの噛合部に静的にトルクを印加し、内部に組み込
んだセンサー出力により歯車の剪断剛性および曲げ剛性
を測定する歯車継手モデル試験装置に関する。
【0002】
【従来の技術】タービンを持った発電プラントなどにお
ける回転トルク伝達手段として、従来から歯車継手が広
く利用されている。この歯車継手は、伝達トルクが大き
く、芯ずれ、傾きおよび軸方向の伸び縮みの調整が行え
るという特徴を持つ。ところが高速回転機械では歯車継
手に起因する異常振動が発生することがあり、その原因
が歯面間の摩擦力、非線形ばね定数、歯面の分離・衝突
にあるとされている。
【0003】一方、歯車継手を有する軸系の非線形解析
を行うためには、歯車継手自身のばね定数、歯面間の摩
擦力、摩擦損失エネルギを静的な方法で調べる必要があ
り、このために、歯車継手の剪断剛性と曲げ剛性の測定
が、例えば図3に示すような歯車継手モデル試験装置を
用いて行われている。
【0004】この歯車継手モデル試験装置について簡単
に説明すると、1は支持台としての鋼製ブロック1で、
これにはフランジ2付きのセンター部材3がボルト固定
されている。このセンター部材3は図4に示すように先
端部外周の一部に歯3aを持ち、この歯3aに対して、
そのセンター部材3を被うスリーブ4の内周に設けられ
た歯4aが噛合されている。このスリーブ4には、これ
に一体の中心軸5を介してフランジ6が連設されてい
る。
【0005】さらに、このフランジ6はダイアフラムカ
ップリング部7側のフランジ8にボルト固定され、その
ダイアフラムカップリング部7に連設された外力付与軸
9端には、カンチレバー10の一端が固定されている。
また、このカンチレバー10の他端は、図5に示すよう
に、ダイアフラム11およびロードセル12を介し、ベ
ース13上に設置されたねじジャッキ14上に支持され
ている。なお、前記外力付与軸9はボールベアリング部
15により回転自在に支持されている。
【0006】また、スリーブ4の外周にはスリーブ保持
具16が一体に取り付けられておりこのスリーブ保持具
16の外周に突設した突軸16aには、前記と同様の構
成のダイアフラムカップリング17、外力付与軸18お
よびカンチレバー19が順次取り付けられている。な
お、このカンチレバー19端も、前記同様のダイアフラ
ム、ロードセルを介して、ベース上に設置されたねじジ
ャッキ14上に支持されている。
【0007】かかる歯車継手モデル試験装置では、前記
の各カンチレバー10、19を支持するねじジャッキ1
4を調整して外力付与軸9、18に荷重を掛ける。この
荷重は各ロードセル12により容易に測定できる。すな
わち、剪断剛性の測定では、ねじジャッキ14によりカ
ンチレバー10を介してスリーブ4に上下方向の荷重を
与える。そして、図4に示すようにスリーブ4の上方
と、図6に示すようにスリーブ4の横方向とにそれぞれ
設けられた穴内に設置した変位センサー20、21によ
り、センター部材3の変位測定を行っている。
【0008】一方、曲げ剛性の測定では、ねじジャッキ
14によりカンチレバー19外力付与軸18、ダイアフ
ラムカップリング17およびスリーブ保持具16を介し
て、スリーブ4とセンター部材3の各歯の噛み合い中心
線まわりの荷重を、そのスリーブ4に付与する。そし
て、スリーブのボス部に設けられた4箇所の穴内に設置
された変位センサー(図示しない)により、センター部
材3端面の傾き角の測定を行っている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の歯車継手モデル試験装置にあっては、歯車継手の
剪断剛性および曲げ剛性の測定時にスリーブ4およびセ
ンター部材3の噛合部に対して、手動操作によるねじジ
ャッキによって荷重が付与されるため、その荷重調整が
段階的で滑らかに行えないばかりか、巨大プラント用の
歯車継手には対応できないという不都合があった。
【0010】また、前記のような剪断剛性および曲げ剛
性の測定には、図4および図6に示すような、特殊の歯
や変位センサー取付用穴を設けたセンター部材3および
スリーブ4を特注品として用意する必要があり、構成の
複雑化とともにコストアップが避けられないという問題
があった。
【0011】本発明は前記のような問題を解決するもの
であり、スリーブおよびセンター部材の噛合部に対し
て、連続的に変化する剪断試験荷重および曲げ試験荷重
を付与して、剪断特性および曲げ特性の測定を能率的に
実施可能にするとともに、市場で容易に調達できるセン
ター部材およびスリーブを用いて、剪断測定および曲げ
測定に容易に利用できる供試体をローコストに提供でき
る歯車継手モデル試験装置を得ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的達成のために、
本発明は、支持台に固定されて、先端部外周に歯を有す
るセンター部材と、該センター部材の歯に噛み合う歯を
内周に有するスリーブと、該スリーブに対して、ダイア
フラムカップリングを介してそのスリーブの軸端にトル
クを与える剪断剛性測定用トルク負荷手段と、前記スリ
ーブに対して、前記ダイアフラムカップリングを介して
そのスリーブの歯とセンター部材の歯との噛み合い中心
線まわりのトルクを与える曲げ剛性測定用トルク負荷手
段とを備えた歯車継手モデル試験装置であって、前記剪
断剛性測定用トルク負荷手段および曲げ剛性測定用トル
ク負荷手段を、スリーブの軸端に片持ち支持されたカン
チレバーと、該カンチレバーの先端部を昇降自在に支持
するシリンダ装置とから構成したものである。
【0013】この態様により、例えばシリンダ装置とカ
ンチレバー先端との間に介在されるロードセル等によっ
て監視された荷重データを参照しながら、シリンダ装置
によって剪断剛性および曲げ剛性の特性測定に必要な荷
重を、外力付与軸を介して歯車継手に付与可能にしてい
る。
【0014】また、本発明は、前記剪断剛性測定用トル
ク負荷手段を、スリーブの軸端に片持ち支持されたカン
チレバーと、該カンチレバーの先端部を昇降自在に支持
する電気動力装置とから構成したものである。
【0015】この態様により、例えばシリンダ装置とカ
ンチレバー先端との間に介在されるロードセル等によっ
て監視された荷重データを参照しながら、モータ軸のピ
ニオンにラックを噛合させたものや電磁ソレノイドを利
用したものなどの電気動力装置によって、剪断剛性およ
び曲げ剛性の特性測定に必要な荷重を、外力付与軸を介
して歯車継手に付与可能にしている。
【0016】また、本発明は、センター部材の歯に噛み
合う歯を持ったスリーブをリング状となし、このリング
状のスリーブと前記ダイアフラムカップリングとの間
に、前記センター部材の端面に接触する複数本のギャッ
プセンサーを持ったセンサー取付板を介在したものであ
る。
【0017】この態様により、歯車継手を市販品として
容易に入手が可能なセンター部材、スリーブおよびセン
サー取付板を例えば剛性ブロックおよびダイアフラムカ
ップリングとの間に介装したものとすることにより、供
試体としての前記歯車継手をローコストかつ迅速に入手
可能にしている。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
について説明する。図1は本発明の要部を示す側面図で
あり、同図において、31は図5に示したものと同様の
カンチレバーで、このカンチレバー31の一端部(基端
部)は外力付与軸9に固定されており他端部(先端部)
がロードセル32の取付片32aに枢支されている。ま
た、このロードセル32は油圧シリンダや空気圧シリン
ダなどのシリンダ装置33に支持されており、シリンダ
装置の下端はベース34上のブラケット35に枢支され
ている。
【0019】従って、このシリンダ装置33によれば、
例えばタンクから油圧ポンプによって送出される作動油
を、開閉弁を介してシリンダ内の油室に導入すること
で、ピストンロッドを伸長させることができる。従っ
て、開閉弁の開度調整により、連続的に高負荷のカンチ
レバー31を突き上げて、外力付与軸9を介して歯車継
手に所定レベルの剪断力および曲げ力を自動的に付与で
き、その歯車継手の剪断剛性および曲げ剛性の測定を効
率的に実施することができる。
【0020】また、前記シリンダ装置33に代えて、モ
ータ軸に取り付けたピニオンにラックを噛合させた電気
動力装置や、電磁ソレノイドを利用した電気動力装置を
用いることによっても、シリンダ装置33を用いた場合
と同様に、歯車継手の剪断剛性および曲げ剛性の測定を
効率的に実施できる。この方法の実施は、モータや電磁
ソレノイドの駆動に必要な電力が得られる場所での使用
に適する。なお、ほかの構成は図3に示したものと同一
であるので、その重複する説明を省略する。
【0021】図2は本発明の供試体である歯車継手を示
す断面図である。同図において、36は鋼製ブロック1
に前記同様に固定されたセンター部材で、これの先端外
周には歯36aが設けられている。また、37は長さが
短いリング状のスリーブで、これの内周には、歯36a
に噛合する歯37aが設けられている。さらに、このス
リーブ37の外周にはスリーブ保持具38が一体に取り
付けられ、このスリーブ保持具38の外周には、前記同
様のダイヤフラムカップリング17および外力付与軸1
8を介して曲げ加重付与用のカンチレバー39が取り付
けられている。スリーブ37端には、ボルトねじ込み孔
を持ったフランジ37bが一体に設けられている。
【0022】また、39はセンサー取付板であり、これ
のセンサー部材36の、センター部材2の端面に対向す
る三つの部位には小孔が設けられ、これらの小孔にギャ
ップセンサー40が取り付けられている。なお、これら
のギャップセンサー40端はセンター部材36の端面に
それぞれ接触している。センサー取付板39の周辺部は
肉厚とされており、フランジ37bのボルト挿通孔に対
応する位置にボルト挿通孔が設けられている。41は前
記ダイヤフラム側に取り付けられる、図3に示した中心
軸5に対応する中心軸41端のフランジ41aにもボル
ト挿通孔が設けられている。そして、これらの各ボルト
挿通孔にアンカーボルト42を通して、スリーブ保持具
38に設けられたボルトねじ込み孔にねじ込むことで、
センサー取付板39をスリーブ37および中心軸41間
に挟んで固く保持することができる。
【0023】この場合において、供試体たる歯車継手を
構成するセンター部36、スリーブ37、センサー取付
板39および中心軸41は構造が簡素であるために、既
製品として入手したり、市販品である鋼板や鋼管などに
手を加えることによって簡単に得られるものであり、従
って、特注品に比べて大幅に安く入手できるものであ
る。つまり、このような安価な歯車継手を供試体とし
て、剪断剛性および曲げ剛性の測定を、効率的にかつロ
ーコストに行えるという利点が得られる。
【0024】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、剪断剛
性測定用トルク負荷手段および曲げ剛性測定用トルク負
荷手段を、スリーブの軸端に片持ち支持されたカンチレ
バーと該カンチレバーの先端部を昇降自在に支持するシ
リンダ装置とから構成したのでスリーブおよびセンター
部材の噛合部に対して、連続的に変化する剪断試験荷重
および曲げ試験荷重を自動的に付与でき、従って、歯車
継手の剪断特性および曲げ特性の測定を能率的に実施で
きるという効果が得られる。
【0025】また、本発明によれば、前記剪断剛性測定
用トルク負荷手段および曲げ剛性測定用トルク負荷手段
を、スリーブの軸端に片持ち支持されたカンチレバー
と、該カンチレバーの先端部を昇降自在に支持する電気
動力装置とから構成したので、前記同様に、スリーブお
よびセンター部材の噛合部に対して連続的に変化する剪
断試験荷重および曲げ試験荷重を付与でき、剪断特性お
よび曲げ特性の測定を能率的に実施でき、歯車継手を市
販品として容易に入手が可能なセンター部材、スリーブ
およびセンサー取付板を例えば剛性ブロックおよびダイ
アフラムカップリングとの間に介装したものとすること
により、供試体としての歯車継手の剛性測定システムを
ローコストにてかつ迅速に入手できるという効果が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の一形態による歯車継手モデル
試験装置の剛性測定用トルク負荷手段を概念的に示す側
面図である。
【図2】本発明の実施の一形態による歯車継手モデル試
験装置の歯車継手を詳細に示す断面図である。
【図3】 従来の歯車継手モデル試験装置の構成を概念
的に示す平面図である。
【図4】 図3における歯車継手を示す正面断面図であ
る。
【図5】 図3における剛性測定用トルク負荷手段を示
す側面図である。
【図6】 図3における歯車継手の詳細を示す側面断面
図である。
【符号の説明】
1 鋼製ブロック(支持台) 7、17 ダイアフラムカップリング 31 カンチレバー 33 シリンダ装置(剪断剛性測定用トルク負荷手段、
曲げ剛性測定用トルク負荷手段) 36 センター部材 37 スリーブ 39 センサー取付板 40 ギャップセンサー

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持台に固定されて、先端部外周に歯を
    有するセンター部材と、 該センター部材の歯に噛み合う歯を内周に有するスリー
    ブと、 該スリーブに対して、ダイアフラムカップリングを介し
    てそのスリーブの軸端にトルクを与える剪断剛性測定用
    トルク負荷手段と、 前記スリーブに対して、前記ダイアフラムカップリング
    を介してそのスリーブの歯とセンター部材の歯との噛み
    合い中心線まわりのトルクを与える曲げ剛性測定用トル
    ク負荷手段とを備えた歯車継手モデル試験装置におい
    て、 前記剪断剛性測定用トルク負荷手段および曲げ剛性測定
    用トルク負荷手段が、スリーブの軸端に片持ち支持され
    たカンチレバーと、 該カンチレバーの先端部を昇降自在に支持するシリンダ
    装置とから構成されていることを特徴とする歯車継手モ
    デル試験装置。
  2. 【請求項2】 支持台に固定されて、先端部外周に歯を
    有するセンター部材と、 該センター部材の歯に噛み合う歯を内周に有するスリー
    ブと、 該スリーブに対してダイアフラムカップリングを介して
    そのスリーブの軸端にトルクを与える剪断剛性測定用ト
    ルク負荷手段と、 前記スリーブに対して、前記ダイアフラムカップリング
    を介してそのスリーブの歯とセンター部材の歯との噛み
    合い中心線まわりのトルクを与える曲げ剛性測定用トル
    ク負荷手段とを備えた歯車継手モデル試験装置におい
    て、 前記剪断剛性測定用トルク負荷手段および曲げ剛性測定
    用トルク負荷手段が、スリーブの軸端に片持ち支持され
    たカンチレバーと、 該カンチレバーの先端部を昇降自在に支持する電気動力
    装置とから構成されていることを特徴とする歯車継手モ
    デル試験装置。
  3. 【請求項3】 支持台に固定されて、先端部外周に歯を
    有するセンター部材と、 該センター部材の歯に噛み合う歯を内周に有するスリー
    ブと、 該スリーブに対してダイアフラムカップリングを介して
    そのスリーブの軸端にトルクを与える剪断剛性測定用ト
    ルク負荷手段と、 前記スリーブに対して、前記ダイアフラムカップリング
    を介してそのスリーブの歯とセンター部材の歯との噛み
    合い中心線まわりのトルクを与える曲げ剛性測定用トル
    ク負荷手段とを備えた歯車継手モデル試験装置におい
    て、 前記センター部材の歯に噛み合う歯を持ったスリーブが
    リング状をなし、このリング状のスリーブと前記ダイア
    フラムカップリングとの間に、前記センター部材の端面
    に接触する複数本のギャップセンサーを持ったセンサー
    取付板が介在されて、ボルト結合されていることを特徴
    とする歯車継手モデル試験装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110455532A (zh) * 2019-08-27 2019-11-15 青岛科技大学 一种预加扭矩的三叉式万向联轴器试验台

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110455532A (zh) * 2019-08-27 2019-11-15 青岛科技大学 一种预加扭矩的三叉式万向联轴器试验台
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