[發明專利]一種用于齒輪的測試系統和方法

有效

• 申請號: 202111168020.6
• 申請日: 2021-10-08
• 公開（公告）號: CN113607409B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 商建民;焦龍;劉亞飛;范江濤;徐計同;顧興臣
• 申請（專利權）人: 山東世紀智慧農業科技有限公司;山東天禾農業可持續發展研究院;山東大生態現代農業科技有限公司;山東世紀礦山機電有限公司
• 主分類號: G01M13/021
• 分類號: G01M13/021
• 代理公司: 煙臺上禾知識產權代理事務所(普通合伙) 37234
• 代理人: 齊素立

1.一種用于齒輪的測試系統，包括齒輪箱（1）、主動輪（2）和從動輪（3），其特征在于：所述齒輪箱（1）中安裝有相互嚙合的主動輪（2）和從動輪（3），所述主動輪（2）貫穿安裝有輸入軸（4），所述輸入軸（4）通過軸承與所述齒輪箱（1）轉動連接，所述輸入軸（4）左端通過聯軸器連接有測功機（5），所述從動輪（3）貫穿安裝有輸出軸（6），所述輸出軸（6）通過軸承與所述齒輪箱（1）轉動連接，所述輸出軸（6）右端通過聯軸器連接有磁粉制動器（7），且所述磁粉制動器（7）的主軸右端固定連接有轉速傳感器（8），所述轉速傳感器（8）連接有信號采集模塊（9），所述信號采集模塊（9）連接有信號處理器（10），所述輸入軸（4）的右端固定連接有第一圓盤光柵（11），所述輸出軸（6）的左端固定連接有第二圓盤光柵（12），且所述第一圓盤光柵（11）和所述第二圓盤光柵（12）均與所述信號采集模塊（9）連接，所述主動輪（2）和從動輪（3）的右側設有光電傳感器（13），在所述光電傳感器（13）的左側設有兩個對稱設置的反射器（14）；

所述信號處理器（10）接收來自所述第一圓盤光柵（11）、所述第二圓盤光柵（12）和所述光電傳感器（13）的數據，計算出齒輪傳動系統的傳動誤差值，計算方法如下：

其中：TE_總為傳動系統的傳動誤差值；i為主動輪（2）與從動輪（3）的傳動比；A為輸入軸（4）勻速運行狀態的轉角數值；B為輸出軸（6）勻速運行狀態的轉角數值；C為主動輪（2）勻加速階段時的轉角數值；D為從動輪（3）勻加速階段時的轉角數值。

2.根據權利要求1所述的一種用于齒輪的測試系統，其特征在于：所述主動輪（2）和所述從動輪（3）在面向所述光電傳感器（13）的一側端面均設有反射點，且所述主動輪（2）和所述從動輪（3）的圓心與反射點的距離相等。

3.一種用于齒輪的測試方法，其特征在于，使用如權利要求1-2任意一項所述的一種用于齒輪的測試系統進行測試，測試方法包括：

步驟一，將測試系統組裝，并調節主動輪（2）與從動輪（3）的中心距，使中心距在實際裝配精度范圍之內，預啟動光電傳感器（13），并調節反射器（14）的傾斜角度，使所述光電傳感器（13）發出的光線經過所述反射器（14）反射后分離成兩束平行光，且使兩束平行光線分別照射在所述主動輪（2）和所述從動輪（3）右端面開設的反射點處，并確認接收到兩束由反射點反射回的反射光線；

步驟二，啟動測試系統，測功機（5）產生動力，且使所述測功機（5）以設定的轉速值進行運轉，動力沿所述測功機（5）至聯軸器至輸入軸（4）至所述主動輪（2）至所述從動輪（3）至輸出軸（6）至聯軸器至磁粉制動器（7）的路線進行傳遞，轉速傳感器（8）測量所述磁粉制動器（7）的轉速數值，傳動系統運行初期為加速階段，所述磁粉制動器（7）由靜止狀態運轉至轉速與所述測功機（5）輸出轉速相等，此時，第一圓盤光柵（11）測量所述輸入軸（4）的轉角信號，第二圓盤光柵（12）測量所述輸出軸（6）的轉角信號，同時所述光電傳感器（13）運行測量所述主動輪（2）和所述從動輪（3）的轉角信號，當所述磁粉制動器（7）的主軸轉速與所述測功機（5）輸出轉速相等時，傳動系統進入勻速運行階段，使傳動系統保持勻速運行一段時間后，分別通過所述第一圓盤光柵（11）、所述第二圓盤光柵（12）和所述光電傳感器（13）測量所述輸入軸（4）、所述輸出軸（6）、所述主動輪（2）和所述從動輪（3）的轉角信號，并將信號輸送至信號采集模塊（9），并通過信號處理器（10）將轉角信號值提取，重復上述步驟，獲得多組測量數據，將數據進行數學處理后提取有用數據，并計算出齒輪傳動系統的傳動誤差值，計算方法如下：

其中：TE_總為傳動系統的傳動誤差值；i為主動輪（2）與從動輪（3）的傳動比；A為所述輸入軸（4）勻速運行狀態的轉角數值；B為所述輸出軸（6）勻速運行狀態的轉角數值；C為所述主動輪（2）勻加速階段時的轉角數值；D為所述從動輪（3）勻加速階段時的轉角數值。