[发明专利]一种多功能弧齿锥齿轮实验台

说明书

本发明公开了一种多功能弧齿锥齿轮实验台，包主要由地基板，交流变频电动机、第一转速扭矩仪、试验齿轮箱、第二转速扭矩仪、加载器、自动润滑装置等组成，交流变频电动机的输出轴与第一转速扭矩仪的输入轴通过第一联轴器固定连接，第一转速扭矩仪的输出轴与试验齿轮箱的输入轴通过第一联轴器连接。本发明集多种功能于一体，可同时测量弧齿锥齿轮的动态特性、风阻、温度场、齿面接触印痕、传动误差等，而且能够调节两齿轮轴之间的安装距和轴交角，验证不同弧齿锥齿轮对的互换性，转速最高可达到10000rad/min，同时，在转速小于5000rand/min时可实现恒功率实验，在转速大于5000rand/min时可实现恒扭矩实验，风阻实验时可以安装不同间隙的挡风罩，能够进行与挡风罩相关的对比试验。

技术领域

本发明属于弧齿锥齿轮研究领域，特别涉及一种多功能弧齿锥齿轮实验台。

背景技术

弧齿锥齿轮耦合多转子传动系统在航空发动机、直升机、船舶等涉及到国防和国民经济建设的重要装备中有着广泛的应用。随着弧齿锥齿轮实际工作环境要求的日益提高，其传动的失效和振动等问题越来越突出。近年来，弧齿锥齿相关的理论分析研究工作开展比较多，但相关的实验验证工作开展比较少，为了验证这些理论的正确性，就需要搭建弧齿锥齿轮实验台。

目前，在相关研究所、企业和高校的实验室中，现有的弧齿锥齿轮实验台功能较为单一。例如专利号为CN104330254A的专利所设计的齿轮试验台仅能检验多种故障形式对齿轮传动的影响；专利号为CN201710697207.2的专利，其发明的锥齿轮机械封闭式试验台虽然实现了高速条件下对锥齿轮的振动、动态传递误差、动应力和疲劳情况等传动性能进行试验，但其工况条件和功能较少。

发明内容

本发明解决的技术问题是：为了解决现有弧齿锥齿轮实验台实验研究情况单一且对工况条件研究较少的不足，本发明提出了一种集研究弧齿锥齿轮本体温度、动态特性、风阻和互换性于一体的多功能弧齿锥齿轮实验台，对弧齿锥齿轮的传动效率及传动能力的研究具有重要意义。

本发明的技术方案是：一种多功能弧齿锥齿轮实验台，其特征在于，包括地基板1、交流变频电动机2、测试箱体、润滑油箱和水箱组件和加载器9；其中交流变频电动机2、测试箱体、润滑油加热组件均位于地基板1上；

所述测试箱体包括上箱体13和下箱体组件，测试箱体内设有待实验的弧齿锥齿轮；

所述测试箱体外连有圆光栅14，内部包括第一转轴22、第一弧齿锥齿轮24、第二弧齿锥齿轮20、挡风罩25、第二转轴19、轴交角可调机构和轴向位移调整机构；第一转轴22穿过下箱体后一端贯穿圆光栅14安装孔，另一端通过联轴器和扭矩仪与加载器9连接；第二转轴19一端连有第二弧齿锥齿轮20，另一端通过联轴器和扭矩仪与交流变频电动机2连接；

第一弧齿锥齿轮24位于第一转轴22上，且第一弧齿锥齿轮24和第二弧齿锥齿轮20相互啮合，且第一弧齿锥齿轮24和第二弧齿锥齿轮20的齿根处设有应变片30；挡风罩25为可拆卸结构，安装于第一弧齿锥齿轮24上；

第一转轴22上设有轴向位移调整机构用于调节第一转轴22的轴向位置；第二转轴19上分别设有轴向位移调整机构和轴交角可调机构，分别用于调节第二转轴19的偏转角度和轴向位置；

所述润滑油加热组件用于润滑油加热使其保持恒定温度，使得设定工况状态下的润滑油在弧齿锥齿轮工作时进行喷洒，保证齿轮之间的相互润滑。