[實用新型]高速滾動接觸疲勞磨損試驗臺

有效

• 申請號: 201820885033.2
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN208223999U
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 余洋;唐進元
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 鄧淑紅

本實用新型公開了一種高速滾動接觸疲勞磨損試驗臺，它包括試驗平臺、活動平臺、加載構件、標準試樣驅動組件和測試試樣驅動組件；試驗平臺為階梯式平臺，包括高安裝面和低安裝面，低安裝面上設有通孔和多個導向柱；活動平臺置于低安裝面上裝配于導向柱外，活動平臺能夠沿導向柱上下移動；加載構件的加載端穿過通孔與活動平臺連為一體，提供活動平臺上下移動的動力；標準試樣驅動組件安裝于活動平臺上，測試試樣驅動組件安裝于高安裝面上，兩驅動組件相向布置使兩滾子試樣上下對正。使用時，將兩試樣分別安裝于相應的驅動組件上，控制活動平臺上行，同時控制兩試樣相對滾動，能夠大幅度的提高試樣接觸速度。

技術領域

本實用新型涉及一種疲勞磨損試驗臺，尤其涉及一種高速滾動接觸疲勞磨損試驗臺。

背景技術

齒輪是機器設備的重要零部件，也是最重要的傳動形式之一，多半機器設備的傳動都由齒輪傳動來實現。預防齒輪失效、提高齒輪的疲勞壽命有極其重大的意義。

滾動接觸疲勞失效(Rolling Contact Fatigue Failure)是齒輪最為常見的失效形式，在循環接觸應力、齒面摩擦力以及潤滑油的反復作用一段時間后，齒輪表面的表層內會產生微小的裂紋，隨著傳動繼續裂紋會擴展、相互連接，直至形成小片脫落，在齒面留下凹坑或麻點。齒輪表面的接觸疲勞破壞與齒面間的滑動、材料的硬度及潤滑油的粘度等相關，在一定范圍內對齒輪表面相對滑動速度越高、硬度越大，潤滑油粘度數值越高，對齒輪抵抗疲勞破壞的性能越有利。在進行齒輪設計前，針對齒輪材料做高速滾動接觸疲勞試驗來研究各因素對材料疲勞壽命的影響，從而為實際設計時合理確定滿足工況條件的最佳設計參數。

當前，國內外用于檢測滾動接觸疲勞性能的試驗臺的種類不少，大致有球盤式試驗機、三點接觸式試驗機、球柱式試驗機以及滾子接觸式試驗機等。其余類別接觸方式均為點接觸，與齒輪嚙合時的線接觸差別較大，一般用滾子(圓盤試樣)接觸式來模擬齒輪試驗。但是目前國內外用于線接觸的滾子疲勞磨損試驗臺，普遍有以下幾個方面的問題：轉速不高，普遍在5000r/min以下；加載不精確，傳統的加掛砝碼方式在高速運轉時會產生誤差，彈簧和杠桿組合方式在長時間運轉后會產生誤差。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種能夠大幅提高試樣接觸速度的高速滾動接觸疲勞磨損試驗臺。

本實用新型提供的這種高速滾動接觸疲勞磨損試驗臺，它包括試驗平臺、活動平臺、加載構件、標準試樣驅動組件和測試試樣驅動組件；試驗平臺為階梯式平臺，包括高安裝面和低安裝面，低安裝面上設有通孔和多個導向柱；活動平臺置于低安裝面上裝配于導向柱外，活動平臺能夠沿導向柱上下移動；加載構件的加載端穿過通孔與活動平臺連為一體，提供活動平臺上下移動的動力；標準試樣驅動組件安裝于活動平臺上，測試試樣驅動組件安裝于高安裝面上，兩驅動組件相向布置使兩滾子試樣上下對正。

在一個具體實施方式中，使所述標準試樣驅動組件包括電機、轉軸、安裝座、軸承座和聯軸器，安裝座和軸承座分別設置于所述活動平臺上，電機裝配于安裝座上，轉軸裝配于軸承座內，轉軸與電機的輸出軸之間通過聯軸器連為一體。

在一個具體實施方式中，使所述測試試樣驅動組件包括電機、轉軸、安裝座、軸承座和扭矩傳感器，軸承座、扭矩傳感器和安裝座依次裝配于高安裝面上，電機裝配于安裝座上，轉軸裝配于軸承座內，扭矩傳感器的一端通過聯軸器與電機的輸出軸連為一體、另一端通過聯軸器與轉軸連為一體。

為了便于調節試樣的相對位置，在所述轉軸的外端設有軸肩，軸肩外的轉軸段上螺紋連接有限位螺母，滾子試樣套于軸肩上通過限位螺母配合墊片鎖緊限位；所述聯軸器為梅花型聯軸器。

為了避免試驗過程中轉軸溫度過高，使所述軸承座包括中空的座體和座蓋，座體的內腔與外部降溫回路連通。

為了便于實時監測，在所述測試試樣驅動組件的軸承座外側設有聲發射傳感器。