[發明專利]一種可伸縮性的齒輪疲勞試驗臺及其應力循環次數計算方法

有效

• 申請號: 201510341418.3
• 申請日: 2015-06-18
• 公開（公告）號: CN104897398B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 趙韓;陳球勝;黃康;夏公川;熊楊壽;邵可;于蓉蓉;段松林
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司34101
• 代理人: 陸麗莉,何梅生

1.一種可伸縮性的齒輪疲勞試驗臺，其特征包括：加載部分、齒輪安裝部分和上頂板伸縮部分所組成；

所述加載部分包括上頂板(1)、絲杠基座(9)、絲杠(11)、螺母(12)、V型塊測試頂針(13)、導軌(14)和加載電機(15)；

在所述上頂板(1)上設置有所述導軌(14)，在所述導軌(14)的兩端設置有絲杠基座(9)，在所述絲杠基座(9)內，并處于所述導軌(14)的上方設置有所述絲杠(11)，并由所述加載電機(15)驅動；在所述絲杠(11)上配合有所述螺母(12)和設置所述螺母(12)上的V型塊測試頂針(13)；

所述齒輪安裝部分包括下基座(3)、齒輪支撐架(25)、測試齒輪(26)、齒輪止動件(22)、蝸桿(19)、蝸輪(20)和齒輪旋轉電機(17)；

在所述下基座(3)上設置有滑槽(4)，在所述滑槽(4)上設置有可移動的齒輪支撐架(25)和齒輪止動件(22)；所述齒輪支撐架(25)為叉形件，且在所述叉形件內通過支撐軸(23)安裝有所述測試齒輪(26)，且所述齒輪止動件(22)抵于所述測試齒輪(26)的非待測輪齒上；所述V型塊測試頂針(13)的頂針頭抵于所述測試齒輪(26)的待測輪齒上；在所述支撐軸(23)的末端設置有蝸輪(20)，在所述蝸輪(20)上方設置有蝸桿(19)，并由所述齒輪旋轉電機(17)驅動；

所述上頂板伸縮部分包括光軸(2)、頂軸(7)、液壓缸(8)；所述頂軸(7)安裝在所述液壓缸(8)上構成可伸縮機構；在所述上頂板(1)和下基座(3)之間呈對角布置有所述光軸(2)和可伸縮機構，使得所述上頂板(1)能上下移動來安裝不同規格的測試齒輪(26)；

所述齒輪疲勞試驗臺是以加載電機(15)驅動所述絲杠(11)旋轉，從而帶動所述螺母(12)和其上的V型塊測試頂針(13)沿著所述導軌(14)水平往復移動；使得所述V型塊測試頂針(13)的頂針頭對所述測試齒輪(26)的待測輪齒產生徑向力而迫使待測輪齒斷裂；從而再利用所述齒輪旋轉電機(17)驅動所述蝸桿(19)和蝸輪(20)旋轉，從而通過所述支撐軸(23)帶動所述測試齒輪(26)轉動至新的待測輪齒。

2.根據權利要求1所述的可伸縮性的齒輪疲勞試驗臺，其特征是：所述加載電機(15)和所述齒輪旋轉電機(17)均為伺服電機。

3.一種基于權利要求1所述的可伸縮性的齒輪疲勞試驗臺的應力循環次數計算方法，其特征是按如下步驟進行：

步驟1、利用式(1)獲得所述測試齒輪(26)中第i個輪齒的應力循環次數N_i：

N_i＝(n₁+n₂)/2???(1)

式(1)，n₁表示所述加載電機(15)對第i個輪齒的正轉次數，n₂表示所述加載電機(15)對第i個輪齒的反轉次數；

步驟2、利用式(2)獲得所述測試齒輪(26)的平均應力循環次數

N‾=Σi=1ZNiZ---(2)]]>

式(2)，Z表示所述加載電機(15)的輪齒總數，1≤i≤Z。