齿轮轮齿啮合刚度测量试验装置及其试验方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108731890A(43)申请公布日2018.11.02(21)申请号201810395049.X(22)申请日2018.04.27(71)申请人安徽工程大学地址241000安徽省芜湖市鸠江区北京中路8号(72)发明人何芝仙于耀庭张伟(74)专利代理机构芜湖安汇知识产权代理有限公司34107代理人朱圣荣(51)Int.Cl.G01M5/00(2006.01)G01M13/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称齿轮轮齿啮合刚度测量试验装置及其试验方法(57)摘要本发明揭示了一种齿轮轮齿啮合刚度测量试验装置，装置设有底座，所述底座上固定有支撑板，所述支撑板上固定有相互平行的主动齿轮轴、中间轴和从动齿轮轴，所述从动齿轮轴固定在支撑板上，所述底座上固定有扭力输出机构，两个联轴器分别连接扭力输出机构和主动齿轮轴，所述主动齿轮轴上固定有与从动齿轮轴上从动试验齿轮相啮合的主动试验齿轮，所述从动齿轮轴上固定有透明的刻度盘和标记有指示线的第四齿轮，所述第四齿轮空套在从动齿轮轴上，所述主动齿轮轴上固定有第一齿轮，所述中间齿轮轴上第二齿轮、第三齿轮。装置可以测量齿轮轮齿啮合过程中单齿对啮合与双齿对啮合交替变化的综合啮合刚度，而且可以测量单对轮齿从开始进入啮合到退出啮合的单齿对啮合刚度。CN108731890ACN108731890A权利要求书1/1页1.齿轮轮齿啮合刚度测量试验装置，其特征在于：装置设有底座，所述底座上固定有支撑板，所述支撑板上固定有相互平行的主动齿轮轴、中间轴和从动齿轮轴，所述从动齿轮轴固定在支撑板上，所述底座上固定有扭力输出机构，用于获取扭矩的扭力传感器两端各设有一个联轴器，两个所述联轴器分别连接扭力输出机构和主动齿轮轴，所述主动齿轮轴上固定有与从动齿轮轴上从动试验齿轮相啮合的主动试验齿轮，所述从动齿轮轴上固定有透明的刻度盘和标记有指示线的第四齿轮，所述第四齿轮空套在从动齿轮轴上，所述主动齿轮轴上固定有第一齿轮，所述中间齿轮轴上固定有与第一齿轮啮合的第二齿轮、以及与第四齿轮啮合的第三齿轮。2.根据权利要求1所述的齿轮轮齿啮合刚度测量试验装置，其特征在于：所述从动齿轮轴通过换位多孔长条板固定在支撑板上，所述换位多孔长条板上设有换位销孔，所述支撑板上设有与换位销孔配合通过销钉将换位多孔长条板固定的固定孔，所述固定孔或换位销孔设有多个，将从动齿轮轴旋转不同角度固定，用于固定试验齿轮轮齿不同的啮合位置。3.根据权利要求1或2所述的齿轮轮齿啮合刚度测量试验装置，其特征在于：所述由第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮构成的齿轮组件件将主、从动试验齿轮轴之间的相对旋转角度放大50-100倍输送至第四齿轮。4.根据权利要求3所述的齿轮轮齿啮合刚度测量试验装置，其特征在于：所述扭力输出机构为蜗轮蜗杆减速箱，所述蜗轮蜗杆减速箱由电机或加载手轮输入动力。5.根据权利要求4所述的齿轮轮齿啮合刚度测量试验装置，其特征在于：装置设有控制器，所述控制器获取扭力传感器信号并输送至显示器显示。6.根据权利要求5所述的齿轮轮齿啮合刚度测量试验装置，其特征在于：所述控制器根据获取的扭力传感器信号输送驱动信号至电机。7.基于权利要求1-6所述齿轮轮齿啮合刚度测量试验装置的试验方法，其特征在于：步骤1、将待测试的主动试验齿轮安装到主动齿轮轴上，将待测试的从动试验齿轮安装到从动齿轮轴上，利用销钉将换位多孔长条板固定在支撑板上；步骤2、记录第四齿轮的指示线在刻度盘上对应的初位置；步骤3、按照预先设定值通过扭力传感器获取的信号，控制扭力输出机构输出设定值扭力ΔTi，并记录扭力达到设定值时刻度盘上的转角步骤4、卸载并取出销钉，改变换位多孔长条板位置后锁住以实现下一个啮合位置，之后重复步骤2和步骤3，直至完成测试次数，或完成换位多孔长条板全部档位调节。8.根据权利要求7所述的置的试验方法，其特征在于：所述步骤4中记录的数据计算齿轮轮齿啮合刚度K的方法：其中式中i为从动试验齿轮和主动试验齿轮的传动比，Rb1，Rb2为从动试验齿轮和主动试验齿轮的基圆半径。2CN108731890A说明书1/5页齿轮轮齿啮合刚度测量试验装置及其试验方法技术领域[0001]本发明涉及齿轮力学性能测试的技术领域，尤其涉及一种用于测量齿轮轮齿啮合刚度的试验装置。背景技术[0002]平行轴直齿圆柱齿轮轮齿的啮合刚度，是齿轮传动系统动力学分析计算的基础参数。有关直齿圆柱齿轮轮齿啮合刚度计算，国内外学者已经做了大量的研究工作，主要方法有解析法(如计算齿轮轮齿啮合刚度的Web公式)和以弹性力学有限元为基础的数值法。但有关齿轮啮合刚度测量及试验方法,还很少见。[0003]专利200810017779.2《