一种齿轮接触疲劳加载试验装置的制作方法

本申请涉及齿轮疲劳试验设备，特别涉及一种齿轮接触疲劳加载试验装置。

背景技术：

1、齿轮试验台是对齿轮传动装置进行性能测试的试验设备。通过试验来检验齿轮传动装置设计的合理性，加工、制造、装配和调试的工艺性。对试验结果的深入分析有助于了解和评定齿轮传动装置的综合机械性能，同时也为工程设计人员提供实践的参考资料和设计依据。

2、随着机械工业向着高速比、大功率、低噪声等方向发展，人们对于齿轮传动装置的性能提出了更高的要求，因此，对齿轮试验台的深入研究和开发将具有重要的实际应用意义。

3、相关技术中，齿轮试验基本原理是两组相同速比和相同中心距的齿轮箱，通过弹性扭力轴连接两端齿轮箱，其中在扭力轴(传动轴)上安装电闭环加载系统或循环伺服式液压扭矩加载系统，即可在两端齿轮箱啮合齿轮组产生大小相等、扭转方向相反的扭矩。

4、通过一个小功率可调速电机驱动齿轮轴转动，电机扭矩仅用于克服啮合摩擦、空气阻力、齿轮搅油功率损失等，那么试验台运转所需功率小、成本低，可适用各种转速和不同模数、不同扭矩大小的齿轮接触疲劳试验。另一种扭矩加载方式利用杠杆原理，在一根扭力杆通过杠杆原理，采用砝码加载来实现扭矩加载。

5、但是，电闭环加载系统抗干扰能力强，响应快速，缺点是结构复杂，驱动电机功率要求大，加载扭矩稳定性差。循环伺服式液压扭矩加载，循环液压系统会受到扭力杆或联通轴旋转影响，扭矩检测精度不准。砝码加载系统，利用杠杆原理，仅适用小扭矩，使用范围小。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种齿轮接触疲劳加载试验装置，以解决相关技术中齿轮试验机采用电闭环加载系统加载或电伺服系统加载扭矩稳定性差的问题。

2、本申请实施例提供了一种齿轮接触疲劳加载试验装置，包括：

3、试验台架，所述试验台架包括试验平台，所述试验平台上设置有通过传动轴相互传动连接的第一齿轮箱和第二齿轮箱，其中所述第一齿轮箱与所述试验平台固定连接，所述第二齿轮箱与试验平台转动连接；

4、加载装置，所述加载装置包括固定连接在所述第二齿轮箱上的支架，以及与所述试验平台转动连接并通过所述支架驱动所述第二齿轮箱在所述试验平台上转动的加载驱动臂。

5、本申请的齿轮接触疲劳加载试验装置采用两组相同速比和相同中心距的第一齿轮箱和第二齿轮箱。其中第一齿轮箱与试验平台固定连接，第二齿轮箱与试验平台转动连接，第二齿轮箱20可以在试验平台上围绕齿轮轴旋转-15到45度。

6、加载装置的加载驱动的扭矩通过试验平台直接加载第二齿轮箱上，不受试验装置扭矩传动的影响，数据干扰小。本申请结构简单，运行稳定，投资成本小，系统装机功率小，运营成本低，有效降低通过扭力轴上(传动轴)电闭环加载系统加载或电伺服系统加载带来的干扰，保证试验可靠性。

7、在一些实施例中：所述第一齿轮箱内设有陪测齿轮副，所述陪测齿轮副包括相互啮合连接的第一主传动齿轮和第一副传动齿轮；

8、所述第二齿轮箱内设有被测齿轮副，所述被测齿轮副包括相互啮合连接的第二主传动齿轮和第二副传动齿轮；

9、所述陪测齿轮副和被测齿轮副的速比和中心距相同。

10、在一些实施例中：所述试验平台上固定设有转动连接所述第二主传动齿轮的轴承支座，所述第二主传动齿轮内同轴固定连接有与所述轴承支座转动连接的齿轮轴；

11、所述齿轮轴的两端通过轴承与所述轴承支座转动连接，所述加载装置驱动所述第二齿轮箱在所述试验平台上绕所述齿轮轴的轴线旋转运动。

12、在一些实施例中：所述齿轮轴的一端连接有驱动所述陪测齿轮副和被测齿轮副同步转动的驱动电机，所述驱动电机固定在所述试验平台上。

13、在一些实施例中：所述传动轴包括连接在所述第一主传动齿轮和第二主传动齿轮之间串联的多根万向传动轴，以及连接在所述第一副传动齿轮和第二副传动齿轮之间的单根万向传动轴。

14、在一些实施例中：所述支架连接在所述第二齿轮箱上且位于远离所述的第二主传动齿轮的一端，所述支架的顶面为平面，所述第二主传动齿轮的轴线与所述支架的顶面位于同一平面内。

15、在一些实施例中：所述加载驱动臂的顶端通过转铰与所述支架的顶面转动连接，所述加载驱动臂的底端通过转铰与所述试验平台转动连接，所述加载驱动臂与所述支架共同形成三角形结构。

16、在一些实施例中：所述加载驱动臂的顶端与所述支架的顶面之间还设有监测所述加载驱动臂施加顶推力的压力传感器，所述第二齿轮箱与所述试验平台之间设有测量所述第二齿轮箱转动角度的角度传感器；

17、所述压力传感器和角度传感器均连接有控制器，所述控制器根据所述压力传感器和角度传感器监测的信息处理输出所述加载驱动臂输出扭矩的扭矩值。

18、在一些实施例中：所述加载驱动臂为液压油缸、气缸、电缸中的任意一种。

19、在一些实施例中：所述第一齿轮箱和第二齿轮箱内均设有润滑喷淋装置，以及监测润滑油油温的温度传感器、监测润滑油液面高度的油位传感器。

20、本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

21、本申请实施例提供了一种齿轮接触疲劳加载试验装置，由于本申请的齿轮接触疲劳加载试验装置设置了试验台架，该试验台架包括试验平台，在试验平台上设置有通过传动轴相互传动连接的第一齿轮箱和第二齿轮箱，其中第一齿轮箱与试验平台固定连接，第二齿轮箱与试验平台转动连接；加载装置，该加载装置包括固定连接在第二齿轮箱上的支架，以及与试验平台转动连接并通过支架驱动第二齿轮箱在试验平台上转动的加载驱动臂。

22、因此，本申请的齿轮接触疲劳加载试验装置采用两组相同速比和相同中心距的第一齿轮箱和第二齿轮箱。其中第一齿轮箱与试验平台固定连接，第二齿轮箱与试验平台转动连接，第二齿轮箱可以在试验平台上围绕齿轮轴旋转-15到45度。加载装置的加载驱动臂的扭矩通过试验平台直接加载第二齿轮箱上，不受试验装置扭矩传动的影响，数据干扰小。本申请结构简单，运行稳定，投资成本小，系统装机功率小，运营成本低，有效降低通过扭力轴上(传动轴)电闭环加载系统加载或电伺服系统加载带来的干扰，保证试验可靠性。

技术特征：

1.一种齿轮接触疲劳加载试验装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种齿轮接触疲劳加载试验装置，其特征在于：

3.如权利要求2所述的一种齿轮接触疲劳加载试验装置，其特征在于：

4.如权利要求3所述的一种齿轮接触疲劳加载试验装置，其特征在于：

5.如权利要求2所述的一种齿轮接触疲劳加载试验装置，其特征在于：

6.如权利要求2所述的一种齿轮接触疲劳加载试验装置，其特征在于：

7.如权利要求6所述的一种齿轮接触疲劳加载试验装置，其特征在于：

8.如权利要求7所述的一种齿轮接触疲劳加载试验装置，其特征在于：

9.如权利要求1所述的一种齿轮接触疲劳加载试验装置，其特征在于：

10.如权利要求1所述的一种齿轮接触疲劳加载试验装置，其特征在于：

技术总结
本申请涉及一种齿轮接触疲劳加载试验装置，包括：试验台架，该试验台架包括试验平台，在试验平台上设置有通过传动轴相互传动连接的第一齿轮箱和第二齿轮箱，其中第一齿轮箱与试验平台固定连接，第二齿轮箱与试验平台转动连接；加载装置，该加载装置包括固定连接在第二齿轮箱上的支架，以及与试验平台转动连接并通过支架驱动第二齿轮箱在试验平台上转动的加载驱动臂。本申请加载装置的加载驱动臂的扭矩通过试验平台直接加载第二齿轮箱上，不受试验装置扭矩传动的影响，数据干扰小。本申请结构简单，运行稳定，投资成本小，系统装机功率小，运营成本低，有效降低通过扭力轴上电闭环加载系统加载或电伺服系统加载带来的干扰，保证试验可靠性。

技术研发人员：皇百红,陈郧,李剑平,张宇,郑立新,蒋路军,赵俊平,谭卫军
受保护的技术使用者：东风商用车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/2