[实用新型]齿轮啮合振动测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械部件的测试装置，特别是一种用于主从齿轮的测试装置

背景技术

在机械装配中经常需要对齿轮的啮合情况进行测试，因为齿轮的啮合情况不仅会影响齿轮的传动效率，而且影响着齿轮自身的使用寿命。在高速旋转的齿轮中，如汽车的发动机的齿轮上，尤其需要精确的测量齿轮的啮合情况。在2005年8月24日公告的CN 2720417Y专利中，公开了一种齿轮啮合检测工具。该技术的不足是采用机械表百分表进行测量，操作人员劳动强度大，不能消除源于地基、环境的振动干扰，测量不够精确。汽车主减速器中的主从齿轮通常采用的是弧齿锥齿轮，仿形切削和热处理产生的齿型误差会严重影响啮合情况，在汽车主减速器装配前对弧齿锥齿轮进行跑合配对检查是控制产品质量的关键环节，现有技术普遍采用锥齿轮滚动检查机来完成，操作者用杠杆手动加载，靠手感、声音和啮合印痕来判断啮合质量，劳动强度大，现场噪音难区分，不能消除源于地基、环境的振动干扰，无量化的判别依据、质量判别不够准确。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种用内装IC加速度传感器和计算机进行齿轮啮合振动测试的装置。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

齿轮啮合振动测试装置，附加在锥齿轮滚动检查机上，在锥齿轮加载滚动跑合时用来测量主动轮轴承座的振动，由计算机、数据采集卡、设置有内装IC加速度传感器、显示设备构成。其中内装IC加速度传感器由压电加速度传感器和电荷放大器两部分构成，由恒流源通过接口板为IC加速度传感器、指示灯、操作按钮供电。计算机通过数据采集卡与接口板连接。

更进一步的技术方案是内装IC加速度传感器是用磁力座快速固定。

更进一步的技术方案是内装IC加速度传感器是朗斯测试技术有限公司生产的LC0153T型加速度传感器。

更进一步的技术方案是IC加速度传感器为两套，分别安装在主动齿轮轴承座和检查机机座上。

更进一步的技术方案是接口卡是研华中国公司生产的PCI-1710L型接口卡。

更进一步的技术方案是恒流源是朗斯测试技术有限公司生产的LC0207型恒流源。

更进一步的技术方案是计算机上可设置啮合振动加速度信号功率谱的频率-幅值区间作为自动判别阀值。

更进一步的技术方案是显示设备为显示屏和指示灯，显示屏显示主动齿轮轴承座和检查机机座上的加速度信号功率谱；指示灯分为校准指示灯、合格指示灯和异常指示灯，校准指示灯亮显示在进行测试本装置使用环境的振动干扰，合格指示灯亮指示振动信号功率谱的峰值在阀值线下，异常指示灯亮指示振动信号功率谱的峰值在阀值线上。

更进一步的技术方案是振动信号功率谱是计算机在通过自适应相消法来得到祛除了机床、环境的振动干扰后的啮合振动加速度信号功率谱。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是在锥齿轮滚动检查机上能量化地测量啮合振动信号，避免人为感观判断带来的不确定性，并在测量时能剔除环境振动干扰，测量精确，使用方便。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

如图1所示，内装IC加速度传感器包括压电加速度传感器和电荷放大器，由恒流源供电，当压电晶体检测到压/拉的作用力时，其输出电荷信号经放大后成为±5v范围内的交流信号，直接输至计算机的数据采集卡中进行A/D变换，以等时间间隔的系列数据的形式存储，作为滤波、相关分析、功率谱分析等数字信号处理的依据，将分析处理后的频域波形和质量判别结果在显示器上显示，并对异常产品用声光报警。

在主从齿轮配对跑合过程中，由于齿面、安装问题引起的冲击振动发生频率是啮合频率f以下的一系列离散值，由主、从齿轮的齿数决定，冲击振动幅值则反映齿面啮合误差的大小。

将内装IC加速度传感器分别固定在齿轮配对跑合台上，跑合过程中发生的冲击振动，会反作用于跑合台上，测量跑合台相应位置的结构振动信号即可判别主、从齿轮之间的啮合质量。

本实用新型设置首先通过空跑合来过滤跑合台自身振动噪声的功能。本实用新型设置校零开关，当其为ON状态时，校准指示灯亮，由于环境的振动干扰信号在时间系列上没有前后相关性，理论上其自相关函数为零，小幅振动可视为线性系统，适用叠加原理，利用相关分析法，将所测振动信号的功率谱存储为基准信号。同时还设置啮合振动加速度信号功率谱的频率-幅值区间作为自动判别阀值。

然后将主从齿轮安装上，启动测试按钮，通过同时测量主动齿轮轴承坐和基座两个通道的加速度，用频域叠加方法减去结构固定振动的影响，用自适应相消法除环境振动的干扰，得到来源于齿轮的啮合冲击引起的振动信号，作为判别主从齿之间的啮合质量的依据。当振动信号功率谱的峰值在阀值线以下时，合格指示灯变绿表示合格，同时声光报警器的绿灯亮；当功率谱的峰值在阀值线以上时，异常指示灯变红表示异常，同时声光报警器的红灯亮，蜂鸣器响。