[发明专利]圆柱齿轮动力学性能实验装置

摘要

本发明公开了一种轮圆柱齿轮动力学性能实验装置，该装置包括精密床身和精密主轴单元；该装置将主轴单元和扭矩传感器以及电机固定在主动端箱体之上，将被动轴主轴单元和扭矩传感器以及加载器固定在负载端箱体之上，齿轮夹具与主轴之间使用短锥连接及方便齿轮安装又可以保证齿轮夹具有很好的互换性提高了实验齿轮的尺寸范围。该试验台安装有多种传感器集机、光、电与一体，能进行多种圆柱齿轮实验，常见的有齿轮传动误差侧脸、齿轮啮合振动噪声分析、齿轮接触斑点测量和齿轮传动效率测量；该装置精度高、刚性大、稳定性极好且自动化程度高，能够满足齿轮动态和静态实验要求。

主权项

圆柱齿轮动力学性能实验装置，其特征在于：该装置包括精密床身和精密主轴单元；具体而言，精密床身包括底座(1)、检高台(2)、X方向导轨检测面(3)、Y方向导轨检测面(4)、润滑油接油槽(5)、X方向导轨副(6)、Y方向导轨副(7)、X方向驱动电机(8)、Y方向驱动电机(9)、X方向气动导轨夹持器(10)、Y方向气动导轨夹持器(11)、驱动丝杠(12)、主动端箱体(13)、主动端箱体垫体(14)、主电机(15)、弹性联轴器(16)、主动端扭矩传感器(17)、主轴单元(18)、噪声传感器(19)、润滑油管(20)、负载端箱体(21)、负载端扭矩传感器(22)、加载器安装板(23)、磁粉制动器(24)、负载端箱体垫体(25)、丝杠带动板(26)、冷却液箱体(27)、直线光栅(28)、隔震块(29)；主轴单元(18)包括主轴套(30)、主轴(31)、轴系通盖(32)、精密轴承(33)、轴环(34)、角度编码器(35)、光栅读数头(36)、光栅读数头支架(37)、三轴向振动传感器(38)、高精密齿轮夹具(39)、精密锁紧螺母(40)、传动键(41)、链接法兰盘(42)、轴端挡圈(43)、轴端盖板(44)；底座(1)内部为中空结构，其内部设有三个Y向立柱和两个X向立柱，各立柱之间设有米字型筋板，这些结构可以减轻铸件重量和增强铸件刚性，底座(1)的表面从上到下依次设有检高台(2)、X方向导轨检测面(3)、Y方向导轨检测面(4)，检高台(2)、X方向导轨检测面(3)、Y方向导轨检测面(4)作为齿轮动力学性能实验装置加工和装配调试时的基准面，底座(1)和隔震块(29)之间通过螺纹连接，隔震块(29)设置在底座(1)的底部，隔震块(29)能够过滤掉来自外界的部分振动；底座(1)上安装有X向导轨(6)和Y向导轨(7)，X向导轨(6)和Y向导轨(7)相互垂直呈L形安装在底座(1)的顶部，通过X方向驱动电机(8)带动滚珠丝杠驱动整个主动部分沿X向导轨(6)调节齿宽方向，通过Y方向驱动电机(9)带动滚珠丝杠驱动整个负载部分沿Y向导轨(7)调节齿轮中心距，中心距由直线光栅(28)测量得到，直线光栅(28)固定在Y向导轨(6)和Y方向导轨检测面(4)之间，显示器显示直线光栅(28)的测量数值，同时根据显示器上显示的中心距精确调整齿轮啮合时的中心距，齿轮齿宽和中心距方向调节到位之后通过X方向气动导轨夹持器(10)固定齿宽方向，通过Y方向气动导轨夹持器(11)固定中心距方向，接油槽(5)在底座(1)顶部，位于X向导轨(6)和Y向导轨(7)之间；主动端箱体(13)和主动端箱体垫体(14)以及负载端箱(21)体和负载端箱体垫体(25)通过螺钉连接配合，通过调整主动端箱体(14)和负载端箱体(25)调节主动轴系和被动轴系的中心高；主电机(15)通过弹性联轴器(16)和主动端扭矩传感器(17)连接，主动端扭矩传感器(17)通过连接法兰盘(42)和主轴(31)连接，主轴(31)和扭矩传感器(17)采用刚性连接，扭矩传感器(17)可以更好的反应实验齿轮承受的扭矩；电机(15)、主轴单元(18)、主动端扭矩传感器(17)固定在主动端箱体(13)上，主轴单元(18)通过螺纹连接固定在主动端箱体(13)上，在主动端箱体(13)上靠近齿轮啮合的位置安装有噪声传感器(19)可以测量齿轮传动时的噪声，主动端箱体(13)具有精度高强度大的特点，主动端箱体(13)采用米字型筋板，前后立板之间通过筋板加强强度；扭矩加载器(24)固定在扭矩加载器安装板(23)上，改变扭矩加载器(24)的安装方式，扭矩加载器(24)在安装时显得更加方便，扭矩加载器(24)通过弹性联轴器和负载端扭矩传感器(22)连接，负载端扭矩传感器(22)通过连接法兰盘(42)和主轴(31)连接，主轴单元和扭矩传感器之间采用刚性连接，扭矩传感器可以更好的反应实验齿轮承受的扭矩，主轴单元(18)通过螺纹固定在负载端箱体(21)上，负载端箱体(21)具有精度高强度大的特点，负载端箱体(21)采用米字型筋板，前后立板之间通过筋板加强强度。