[发明专利]一种具有均载功能的齿轮双齿加载试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种齿轮齿根弯曲强度试验装置，具体说是涉及一种具有均载功能的齿轮双齿加载试验装置，该装置可应用于齿轮静强度的校核、齿形刚度的测试、材料极限应力的成组试验、齿根几何形貌对弯曲强度影响的评价，以及轮齿弯曲承载能力的校核等，所得试验数据和评判结论，可为新产品的开发提供设计依据，属于齿轮传动的基础应用技术范畴。

背景技术

齿根弯曲强度校核是齿轮传动新产品开发的重要组成部分。目前，在齿轮箱设计过程中针对齿根弯曲强度的计算，国内均是依据国标GB/T3480-1997进行的，该标准等效于国际标准ISO6336-1988。但是，随着近年来齿轮产品不断朝着轻量化、长寿命、高可靠性方向的发展，我国在齿轮传动设计过程中缺乏基础试验数据的问题，暴露得更加明显，已经对我国高端齿轮产品的开发产生了严重的制约作用。这个问题主要体现在以下两个方面：一是国内与国外在齿轮材料的合金成份、冶炼水平以及热处理能力等方面均存在一定的差异，套用国外齿轮材料的试验数据进行产品开发，会产生较大的误差；二是标准也已经是二十多年前的试验数据，随着近年来新材料、新工艺的不断出现，也急需符合当前齿轮制造水平的试验数据。拉压疲劳试验机是常用的金属材料加载试验设备，在工业试验测试中，有着广泛的应用，但属于通用设备，如应用于齿轮的弯曲承载能力试验，需进行专用固定工装和加载部件的设计。

发明内容

本发明的目的正是为满足国际标准ISO6336-2006对齿轮试验的技术要求，并在充分利用已有的拉压疲劳试验机的前提下，而开发的双齿加载齿轮弯曲试验装置——即具有均载功能的齿轮双齿加载试验装置。

本发明的齿轮弯曲疲劳强度试验装置主要技术特点如下：一是能够实现双齿均布加载；二是具有加载位置调整能力，适用于不同规格齿轮的试验；三是试验齿轮支架采用V型结构设计，具有良好的定心能力。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的具有均载功能的齿轮双齿加载试验装置包括固定于试验机的上床身的加载结构和固定于试验机的下床身支撑平台上的支撑结构两部分；所述加载结构包括插装于上床身大螺母内的阶梯接头，通过螺纹连接固接在阶梯接头底部的燕尾基座，安装在燕尾基座底面加工出的纵向导向槽内的左、右可调支架，在左、右可调支架的底面上固定安装有加载平板；所述支撑结构是由轴系穿装部分和基础支撑部分组成；所述轴系穿装部分由穿装在心轴上的试验齿轮，安装在心轴两端的定位环组成；所述基础支撑部分包括通过螺纹连接方式固定于试验机的下床身支撑平台上的支撑基座，通过凸凹柱面的周向摆动配合方式坐装于支撑基座上，用于架放轴系穿装部分的V型支架，且两个柱面采用相同的回转半径（通过两者的凸凹配合，在出现沿齿宽方向偏载的情况下，可实现试验齿轮随V型支架的小幅自由摆动，实现沿齿宽方向的均布加载，从而避免试验过程中由于安装和制造误差造成的加载不均问题。所述的V型支架具有良好的定心能力，可有效减小加载位置沿齿轮径向方向的偏移量，在两个轮齿由于误差出现载荷分配不均的情况下，还可实现试验齿轮的小幅转动自调整，以满足两个轮齿间载荷均匀分配的试验要求）；所述V型支架沿柱面轴向方向的移动由固定于支撑基座两端的横向挡板限制。

本发明所述的支撑平台与支撑基座之间的螺纹连接部位通过方头平键锁死，以限制支撑基座相对于下床身的扭动，且方头平键的高度应低于V型支架和支撑基座的凸凹配合面，不会对周向摆动产生影响。

本发明所述的两个可调支架均采用燕尾头结构，与燕尾基座底面上的燕尾槽配合，实现两个可调支架之间相对方向的自由移动，且在可调支架与燕尾基座之间设置有定位固定件（通过燕尾基座和可调支架的燕尾结构配合，使得加载平板具有横向调整能力，从而可进行不同规格、不同加载位置齿轮的弯曲疲劳强度试验，能满足不同加载位置的应用需求。同时，直接加载件采用可拆卸的加载平板的结构设计，在试验中如出现变形过大、加载失效的情况，便于快速更换。

本发明的有益效果如下：

由于本发明的装置不但实现了齿轮弯曲疲劳强度试验的双齿均布加载，还具有适用对象广、结构简单的特点。因此，本发明装置的应用，不但提高试验结果的准确性、有利于试验工作的完成，还可有效降低设备制造的费用。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图（平面图）。

图2是本发明的侧面结构示意图（平面图）。

图3是本发明加载结构的拆分图（立体图）。

图4是本发明轴系装配的拆分图（立体图）。