[發(fā)明專利]一種齒輪嚙合力檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810522971.0
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN108827627B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 甄冬;張琛;劉英輝;師占群;張浩
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M13/021
• 分類號(hào): G01M13/021;G01M13/028;G01M13/025
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 張國榮

本發(fā)明公開一種齒輪嚙合力檢測裝置，包括轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器支架、底座、三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)、電機(jī)底座、電機(jī)同步輪、同步帶、主動(dòng)軸滾動(dòng)軸承支撐支架、工業(yè)高速相機(jī)、高速相機(jī)支架、導(dǎo)線支架、導(dǎo)線、齒輪壓緊端蓋、從動(dòng)齒輪、從動(dòng)軸滾動(dòng)軸承支撐支架、從動(dòng)軸、從動(dòng)軸滾動(dòng)軸承、從動(dòng)軸軸承端蓋、柔性聯(lián)軸器、電磁離合器固定支架、電磁離合器、電磁離合器電流控制器、加速度傳感器、主動(dòng)軸滾動(dòng)軸承、主動(dòng)軸、主動(dòng)齒輪、套筒、導(dǎo)線壓緊裝置、主動(dòng)軸軸承端蓋、電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換器、信號(hào)采集儀、計(jì)算機(jī)、電機(jī)調(diào)速裝置。本發(fā)明通過采用絕緣材料利用3D打印技術(shù)將壓電陶瓷片內(nèi)置于齒輪齒面底部，實(shí)現(xiàn)了可直接檢測嚙合力的變化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及齒輪實(shí)驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種齒輪嚙合力檢測裝置。

背景技術(shù)

在工業(yè)飛速發(fā)展的環(huán)境下，齒輪是機(jī)械系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛且重要的零部件，齒輪故障影響了整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此齒輪故障診斷顯得尤為重要，通過研究齒輪剛度、轉(zhuǎn)速、負(fù)載對嚙合力變化的影響規(guī)律，并將規(guī)律應(yīng)用于齒輪故障診斷的振動(dòng)信號(hào)處理部分，降低信號(hào)處理難度，提高故障信號(hào)提取的準(zhǔn)確率。

目前主要是通過計(jì)算機(jī)仿真的方法研究不同速度、剛度和負(fù)載情況下的嚙合力變化，沒有較好的直接檢測嚙合力變化的實(shí)驗(yàn)方法。我們需要通過實(shí)驗(yàn)的方法對仿真結(jié)果以及通過仿真分析出的結(jié)論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，若通過間接檢測的方法檢測嚙合力的變換，影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。例如我們通過檢測振動(dòng)信號(hào)間接地分析齒輪嚙合力的變化，相鄰齒間的嚙合、電機(jī)振動(dòng)等因素加大了信號(hào)處理的難度，影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種齒輪嚙合力檢測裝置，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確低和效率低的缺陷。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是：設(shè)計(jì)一種齒輪嚙合力檢測裝置，其特征在于，該裝置包括轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器支架、底座、三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)、電機(jī)底座、電機(jī)同步輪、同步帶、主動(dòng)軸滾動(dòng)軸承支撐支架、工業(yè)高速相機(jī)、高速相機(jī)支架、導(dǎo)線支架、導(dǎo)線、齒輪壓緊端蓋、從動(dòng)齒輪、從動(dòng)軸滾動(dòng)軸承支撐支架、從動(dòng)軸、從動(dòng)軸滾動(dòng)軸承、從動(dòng)軸軸承端蓋、柔性聯(lián)軸器、電磁離合器固定支架、電磁離合器、電磁離合器電流控制器、加速度傳感器、主動(dòng)軸滾動(dòng)軸承、主動(dòng)軸、主動(dòng)齒輪、套筒、導(dǎo)線壓緊裝置、主動(dòng)軸軸承端蓋、電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換器、信號(hào)采集儀、計(jì)算機(jī)、電機(jī)調(diào)速裝置；

所述三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)通過電機(jī)底座固定在底座上，三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)的輸出軸與電機(jī)同步輪連接；所述主動(dòng)軸為階梯軸，從左到右依次為主動(dòng)一號(hào)軸段、主動(dòng)二號(hào)軸段、主動(dòng)三號(hào)軸段、主動(dòng)四號(hào)軸段、主動(dòng)五號(hào)軸段、主動(dòng)六號(hào)軸段，主動(dòng)四號(hào)軸段與主動(dòng)齒輪配合，主動(dòng)齒輪由主動(dòng)三號(hào)軸段和套筒的左端固定；主動(dòng)軸右側(cè)的主動(dòng)六號(hào)軸段的末端安裝有一個(gè)主動(dòng)軸同步輪，同步帶套裝在主動(dòng)軸同步輪和電機(jī)同步輪的外周，三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過電機(jī)同步輪、同步帶帶動(dòng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述主動(dòng)軸的兩端均安裝有一個(gè)主動(dòng)軸滾動(dòng)軸承支撐支架，主動(dòng)軸與主動(dòng)軸滾動(dòng)軸承支撐支架之間裝配有一個(gè)主動(dòng)軸滾動(dòng)軸承，左側(cè)主動(dòng)軸滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈與主動(dòng)一號(hào)軸段軸肩壓緊，左側(cè)主動(dòng)軸滾動(dòng)軸承外圈與一個(gè)主動(dòng)軸軸承端蓋壓緊，該主動(dòng)軸軸承端蓋固定在主動(dòng)軸滾動(dòng)軸承支撐支架上，該主動(dòng)軸滾動(dòng)軸承支撐支架固定在底座上；所述主動(dòng)軸的右側(cè)主動(dòng)五號(hào)軸段通過一個(gè)主動(dòng)軸滾動(dòng)軸承固定在一個(gè)主動(dòng)軸滾動(dòng)軸承支撐支架上，該主動(dòng)軸滾動(dòng)軸承支撐支架固定在底座上，該主動(dòng)軸滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與套筒左端壓緊，外圈與一個(gè)主動(dòng)軸軸承端蓋壓緊，該主動(dòng)軸軸承端蓋固定在主動(dòng)軸滾動(dòng)軸承支撐支架上；

所述從動(dòng)軸也為階梯軸，從左到右依次為從動(dòng)一號(hào)軸段、從動(dòng)二號(hào)軸段、從動(dòng)三號(hào)軸段、從動(dòng)四號(hào)軸段、從動(dòng)五號(hào)軸段、從動(dòng)六號(hào)軸段，從動(dòng)六號(hào)軸段的末端端面上設(shè)置有螺紋孔；從動(dòng)齒輪安裝在從動(dòng)六號(hào)軸段上，從動(dòng)齒輪與主動(dòng)齒輪嚙合連接，從動(dòng)齒輪左側(cè)與從動(dòng)六號(hào)軸段軸肩壓緊，右側(cè)與齒輪壓緊端蓋通過螺紋孔壓緊固定；