[发明专利]一种变速器齿轮副啮合应力测试加载装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种变速器齿轮副啮合应力测试加载装置，属于机械结构领域。

背景技术

在验证车用变速器计算机仿真模型的时候，变速器齿轮副根部多啮合状态下的应力需要得到精确的测量(应力可通过应变的测量值计算出来)，而难以找到一个简单实用的实验装置，既可以保证受载齿轮轴在测量时保持静态，又可以在设定啮合状态后连续而准确的调节到所要测量的位置。目前在测试齿轮静应变时，没有标准的测试方法，多数情况下先设定并把齿轮轴调节到要测量的啮合状态，然后采用夹具，如虎钳、卡盘等，夹紧输出齿轮轴，并固定角度，测量一个状态后再重新调节，重新固定，以测量下一个状态。采以上来固定受载齿轮轴时，设备厚重复杂，容易破坏测试件，并且在设定每个啮合状态后，必须重新测量和调节齿轮的角度，因此很难保持原有被测试件的完整性，也不能精确而连续的调节齿轮啮合状态，为测试工作带来不便。

发明内容

本发明提供一种变速器齿轮副啮合应力测试加载装置，可实现被测齿轮的各啮合状态的连续变换，以测得任意啮合状态下的齿根应变情况，同时此装置有较好的锁止效果，可以防止在承受较大静载荷时，承载齿轮轴自身滑移而导致啮合状态偏离预设的角度。

一种变速器齿轮副啮合应力测试加载装置，包括受载齿轮、被测齿轮、同步器、一组斜齿轮、输出轴、输入轴、螺母和基座支架；其中一组斜齿轮由第一斜齿轮和第二斜齿轮组成；其连接关系为：输出轴和输入轴通过轴承水平安装在基座支架上方的安装孔内，受载齿轮和被测齿轮通过同步器分别连接在输出轴和输入轴上并互相啮合，输出轴和输入轴上有多组相啮合的受载齿轮和被测齿轮，在同步器的作用下，可以使任意一组受载齿轮和被测齿轮与其所在齿轮轴固联，而其他齿轮保持自由状态；第一斜齿轮套装在输出轴上的花键上，第一斜齿轮可以在输出轴上轴向移动但不能有相对转动，第二斜齿轮固定在基座支架上与第一斜齿轮啮合；输出轴的端部有螺纹并套装螺母，螺母的旋进与旋出可以推动第一斜齿轮相对输出轴做轴向移动，而第一斜齿轮与第二斜齿轮啮合造成输出轴的旋转，从而，通过调节第一斜齿轮上的的螺母，就可以控制输出轴的连续转动，使受载齿轮和被测齿轮转动到实验所需要的啮合状态；设定状态后将输出轴固定，在输入轴上施加一个稳定的扭矩，即可对被测齿轮齿根部的应变进行测试。

有益效果：本实验装置不用改变试件的结构，实验装置的制作简单实用。同时，通过轴端螺母调节第一斜齿轮的轴向移动，可以做到角度的连续变化，并且可以通过螺距与斜齿轮螺旋角，计算出螺母旋入角度与被测齿轮转动角度的关系，从而在一次测量啮合角度之后，主动调节到下一个需要测量的角度，不用再次测量，并且非常精确。

附图说明

图1是本发明一种变速器齿轮副啮合应力测试加载装置的结构示意图

图2是斜齿轮啮合运动关系示意图

其中：1-受载齿轮、2-被测齿轮、3-第一斜齿轮、4-第二斜齿轮、5-输出轴、6-输入轴、7-基座支架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明

如图1所示，一种变速器齿轮副啮合应力测试加载装置，包括受载齿轮1、被测齿轮2、同步器、一组斜齿轮、输出轴5、输入轴6、螺母和基座支架7；其中一组斜齿轮由第一斜齿轮3和第二斜齿轮4组成；其连接关系为：输出轴5和输入轴6通过轴承水平安装在基座支架7上方的安装孔内，受载齿轮1和被测齿轮2通过同步器分别连接在输出轴5和输入轴6上并互相啮合，输出轴5和输入轴6上有两组以上相互啮合的齿轮，在同步器的作用下，可以使任意一组齿轮与其所在齿轮轴固联，而其他齿轮保持自由状态；第一斜齿轮3套装在输出轴5上的花键上，第一斜齿轮3可以在输出轴5上轴向移动但不能有相对转动，第二斜齿轮4固定在基座支架7上与第一斜齿轮3啮合；输出轴5的端部有螺纹并套装螺母，螺母的旋进与旋出可以推动第一斜齿轮3相对输出轴5做轴向移动，而第一斜齿轮3与第二斜齿轮4啮合造成输出轴5的旋转，如图二所示，图中线框代表第一斜齿轮3侧视面，斜线代表其上的斜齿，阴影部分为第二斜齿轮4与第一斜齿轮3所啮合的一个齿。实线表示第一斜齿轮3的原始位置，虚线表示调节后第一斜齿轮3的位置。可以看出，第一斜齿轮3在轴向位移(M)的同时，其上的齿也有了一个周向位移(N)，从而通过调节第一斜齿轮3上的的螺母，就可以控制输出轴5的连续转动，使受载齿轮1和被测齿轮2转动到实验所需要的啮合状态，在设定状态后将输出轴5固定，在输入轴6上施加一个稳定的扭矩，即可对被测齿轮2齿根部的应变进行测试。