[發(fā)明專利]一種可伸縮性的齒輪疲勞試驗(yàn)臺(tái)及其應(yīng)力循環(huán)次數(shù)計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510341418.3
• 申請(qǐng)日: 2015-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN104897398B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙韓;陳球勝;黃康;夏公川;熊楊壽;邵可;于蓉蓉;段松林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M13/02
• 分類號(hào): G01M13/02
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司34101
• 代理人: 陸麗莉,何梅生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于齒輪領(lǐng)域，具體涉及一種可伸縮性的齒輪疲勞試驗(yàn)臺(tái)及其應(yīng)力循環(huán)次數(shù)計(jì)算方法。

背景技術(shù)

齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最廣的一種傳動(dòng)形式。它的傳動(dòng)比較準(zhǔn)確，效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，壽命長。目前，各個(gè)行業(yè)都能看到齒輪傳動(dòng)的身影，而這其中，齒輪是關(guān)鍵部件。

目前齒輪的檢測和齒輪彎曲疲勞試驗(yàn)對(duì)于齒輪傳動(dòng)尤為重要。現(xiàn)有的齒輪疲勞試驗(yàn)夾具一般包括加載部分和齒輪安裝部分，其中加載部分包含兩個(gè)加載頭，例如中國專利文獻(xiàn)CN201096617公開了一種齒輪彎曲疲勞通用試驗(yàn)夾具，該結(jié)構(gòu)在試驗(yàn)時(shí)，兩個(gè)加載頭要同時(shí)加在齒輪軸線兩側(cè)的兩個(gè)齒上，操作中很難保證兩個(gè)齒的受力點(diǎn)與齒輪中心軸線之間的距離相同，所以易造成左、右輪齒的加載不均，而且在試驗(yàn)過程中兩個(gè)輪齒所受載荷易產(chǎn)生相互變化，造成試驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確；另外，兩個(gè)加載頭的跨距固定或調(diào)節(jié)范圍較小，不適應(yīng)多品種的齒輪疲勞試驗(yàn)，尤其不適應(yīng)大齒輪的疲勞試驗(yàn)；若配備多種尺寸規(guī)格的夾具，則夾具成本較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種能提高試驗(yàn)精度、且適用于多品種不同規(guī)格齒輪的可伸縮性齒輪疲勞試驗(yàn)臺(tái)及其疲勞度計(jì)算方法，以期能快速得出齒輪的疲勞度，從而能改善齒輪疲勞試驗(yàn)質(zhì)量，提高齒輪疲勞的測試速度和測試精度。

本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明一種可伸縮性的齒輪疲勞試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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、絲杠基座、絲杠、螺母、V型塊測試頂針、導(dǎo)軌和加載電機(jī)；

在所述上頂板上設(shè)置有所述導(dǎo)軌，在所述導(dǎo)軌的兩端設(shè)置有絲杠基座，在所述絲杠基座內(nèi)，并處于所述導(dǎo)軌的上方設(shè)置有所述絲杠，并由所述加載電機(jī)驅(qū)動(dòng)；在所述絲杠上配合有所述螺母和設(shè)置所述螺母上的V型塊測試頂針；

所述齒輪安裝部分包括下基座、齒輪支撐架、測試齒輪、齒輪止動(dòng)件、蝸桿、蝸輪和齒輪旋轉(zhuǎn)電機(jī)；

在所述下基座上設(shè)置有滑槽，在所述滑槽上設(shè)置有可移動(dòng)的齒輪支撐架和齒輪止動(dòng)件；所述齒輪支撐架為叉形件，且在所述叉形件內(nèi)通過支撐軸安裝有所述測試齒輪，且所述齒輪止動(dòng)件抵于所述測試齒輪的非待測輪齒上；所述V型塊測試頂針的頂針頭抵于所述測試齒輪的待測輪齒上；在所述支撐軸的末端設(shè)置有蝸輪，在所述蝸輪上方設(shè)置有蝸桿，并由所述齒輪旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)；

所述上頂板伸縮部分包括光軸、頂軸、液壓缸；所述頂軸安裝在所述液壓缸上構(gòu)成可伸縮機(jī)構(gòu)；在所述上頂板和下基座之間呈對(duì)角布置有所述光軸和可伸縮機(jī)構(gòu)，使得所述上頂板能上下移動(dòng)來安裝不同規(guī)格的測試齒輪；

所述齒輪疲勞試驗(yàn)臺(tái)是以加載電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述絲杠旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)所述螺母和其上的V型塊測試頂針沿著所述導(dǎo)軌水平往復(fù)移動(dòng)；使得所述V型塊測試頂針的頂針頭對(duì)所述測試齒輪的待測輪齒產(chǎn)生徑向力而迫使待測輪齒斷裂；從而再利用所述齒輪旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述蝸桿和蝸輪旋轉(zhuǎn)，從而通過所述支撐軸帶動(dòng)所述測試齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)至新的待測輪齒。

本發(fā)明所述的可伸縮性的齒輪疲勞試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于：所述加載電機(jī)和所述齒輪旋轉(zhuǎn)電機(jī)均為伺服電機(jī)。

本發(fā)明一種基于可伸縮性的齒輪疲勞試驗(yàn)臺(tái)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)計(jì)算方法的特點(diǎn)是按如下步驟進(jìn)行：

步驟1、利用式(1)獲得所述測試齒輪中第i個(gè)輪齒的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N_i：

N_i＝(n₁+n₂)/2???(1)

式(1)，n₁表示所述加載電機(jī)對(duì)第i個(gè)輪齒的正轉(zhuǎn)次數(shù)，n₂表示所述加載電機(jī)對(duì)第i個(gè)輪齒的反轉(zhuǎn)次數(shù)；

步驟2、利用式(2)獲得所述測試齒輪的平均應(yīng)力循環(huán)次數(shù)