[發明專利]一種超聲振動下漸開線花鍵副微動磨損試驗裝置

有效

• 申請號: 201810793729.7
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN108871768B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 姜勝強;何明學;蔣理寬;胡聰芳
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: G01M13/025
• 分類號: G01M13/025;G01N3/56
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• 代理人: 暫無信息

1.一種超聲振動下漸開線花鍵副微動磨損試驗裝置，其特征在于：具體包括底座、驅動單元、被測單元、支撐裝置、加載器、測量單元及超聲振動單元；所述驅動單元由變頻電機和聯軸器組成；所述被測單元為花鍵副，包括帶外花鍵的聯軸器I、內花鍵軸套I、外花鍵軸、內花鍵軸套II和帶外花鍵的聯軸器II；所述測量單元包括扭矩轉速傳感器、激光位移傳感器、數據采集裝置和計算機；所述支撐裝置由支撐架、調心滾子軸承II、孔用擋圈組成；所述超聲振動單元由超聲發生器、換能器、變幅桿、微動壓頭、耐磨套、調心滾子軸承I及托舉架組成；所述底座上固定有變頻電機、加載器和激光位移傳感器，且變頻電機的輸出軸、聯軸器、扭矩轉速傳感器、帶外花鍵的聯軸器I、內花鍵軸套I、外花鍵軸、內花鍵軸套II、帶外花鍵的聯軸器II以及加載器依次相連；所述超聲發生器、換能器、變幅桿、微動壓頭依次相連，并安裝在托舉架上，所述托舉架由一塊固定底板和兩塊活動托板組成，固定底板左右兩側為兩根帶有螺紋的支柱，且此兩根支柱固定安裝在底板上，所述兩塊活動托板通過螺母、墊片以螺紋連接的方式安裝在所述兩根支柱上，所述變幅桿驅動所述微動壓頭振動，微動壓頭將振動作用于所述耐磨套，所述內花鍵軸套I和外花鍵軸在耐磨套施加的外力作用下實現軸線的不對中；所述扭矩轉速傳感器用來檢測試驗中轉速和扭矩的大小，所述激光位移傳感器用來測量花鍵副的不對中量，所述的內花鍵軸套I安裝有一個調心滾子軸承I，內花鍵軸套I外部與調心滾子軸承I內圈間隙配合，耐磨套安裝在調心滾子軸承I上且與調心滾子軸承I外圈過渡配合。

2.如權利要求1所述一種超聲振動下漸開線花鍵副微動磨損試驗裝置，其特征在于：所述超聲振動單元中的超聲發生器把頻率為50Hz的交流電轉換為頻率為16-25KHz的超聲頻電能，所述換能器將超聲頻電能轉換成超聲頻振動，所述變幅桿將位移放大。

3.如權利要求1所述一種超聲振動下漸開線花鍵副微動磨損試驗裝置，其特征在于：所述內花鍵軸套I和內花鍵軸套II與所述外花鍵軸分別組成花鍵副，外花鍵軸由所述支撐裝置中的調心滾子軸承II支撐。

4.如權利要求1所述一種超聲振動下漸開線花鍵副微動磨損試驗裝置，其特征在于：所述的內花鍵軸套I為階梯形式；所述耐磨套的邊緣距離內花鍵軸套左右兩側面的最小距離為5mm，即在內花鍵軸套兩端預留5mm以上的圓柱外表面區域，該區域作為激光位移傳感器的數據采集區域。

5.如權利要求1所述一種超聲振動下漸開線花鍵副微動磨損試驗裝置，其特征在于：所述底板左右兩側為兩根帶有螺紋的支柱，所述支柱上的螺紋有兩處，即一處在支柱正中間，另一處在支柱的末端，此兩處螺紋與加工有螺紋孔的活動托板形成螺紋連接，且活動托板在螺紋連接處，其上下兩面均有墊片及螺紋；所述兩塊活動托板均加工有2個螺紋孔和2個通孔，其中2個螺紋孔分布于活動托板兩側與所述兩根帶有螺紋的支柱配合，2個通孔用于所述激光位移傳感器測量所述花鍵副的不對中量，即激光位移傳感器發出的測量激光通過此2個通孔，而所述兩塊活動托板中的一塊，其正中心還加工有直徑大于2個通孔的另一通孔，此通孔用于固定所述變幅桿，且此活動托板安裝在所述支柱正中間。

6.如權利要求1所述一種超聲振動下漸開線花鍵副微動磨損試驗裝置，其特征在于：所述外花鍵軸兩端均為有齒樣式，中間呈梯臺樣式。

7.如權利要求1所述一種超聲振動下漸開線花鍵副微動磨損試驗裝置，其特征在于：所述被測單元中的花鍵副在變頻電機的驅動下轉動，所述變頻電機的輸出轉速范圍為0-1440r/min，額定轉矩為500N·m。

8.如權利要求1所述一種超聲振動下漸開線花鍵副微動磨損試驗裝置，其特征在于：一個內花鍵軸套一次和兩個外花鍵軸嚙合。

9.如權利要求1所述一種超聲振動下漸開線花鍵副微動磨損試驗裝置，其特征在于：所述加載器用來模擬負載作用，可以為磁粉制動器、盤式制動器；所述加載器轉速范圍為0-1440r/min，轉矩范圍為0-500N·m。