[实用新型]一种用于齿轮弯曲疲劳试验单齿加载的试验夹具

说明书

技术领域

本实用新型属于齿轮加工领域，具体涉及一种用于齿轮弯曲疲劳试验单齿加载的试验夹具。

背景技术

齿轮弯曲疲劳强度的研究对提高齿轮承载能力，发展齿轮传动技术有着十分重要的意义。齿轮弯曲疲劳试验具有要求试件多、试验周期长、试验费用昂贵等特点。

由于试验齿轮的材料、热处理、加工精度都具有很高的要求，耗费了巨大的财力、人力和物力，但现阶段齿轮弯曲疲劳试验多采用国标中的加载方式，造成齿轮轮齿的极大浪费。

GB/T14230-1993《齿轮弯曲疲劳强度试验方法》附录C试验夹具的技术要求对于齿轮弯曲脉动疲劳试验有两种加载方式，即单齿加载和双齿加载。无论单齿加载还是双齿加载，齿轮跨齿之间及其相邻的轮齿由于试验轮齿和支撑轮齿的受力作用而变成无效轮齿，造成极大浪费，且两种试验夹具都不利于调整载荷沿齿向的均匀分布。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于齿轮弯曲疲劳试验单齿加载的试验夹具，解决了现有无论单齿加载还是双齿加载，齿轮跨齿之间及其相邻的轮齿由于试验轮齿和支撑轮齿的受力作用而变成无效轮齿，造成极大浪费。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供的一种用于齿轮弯曲疲劳试验单齿加载的试验夹具，包括柔性加载头、夹具底座和紧固装置，其中，通过紧固装置将试验齿轮固定在夹具底座上，试验齿轮的齿顶与柔性加载头相接触，柔性加载头安装在加载机上。

优选地，夹具底座包括基座和竖板，竖板固定在基座的上端面；试验齿轮安装在竖板上。

优选地，竖板的横截面为U型结构，U型结构的两侧板上均开设有安装孔，两个安装孔同轴布置；试验齿轮固定在竖板的两侧板之间，且试验齿轮的内孔与安装孔同轴。

优选地，柔性加载头和基座同轴布置。

优选地，紧固装置包括夹具销子和内六角螺栓，夹具销子和内六角螺栓相配合将试验齿轮夹紧在竖板上。

优选地，内六角螺栓和竖板之间设置有盖板。

优选地，柔性加载头包括安装端、过渡段和工作端，安装端和工作端通过过渡段连接，其中，安装端通过法兰与加载机连接；过渡段为四方柱体结构，四方柱体结构上开设有两组柔性结构，每组柔性结构包括两个对称布置的豁口；工作端为楔形结构。

优选地，楔形结构中的一个斜面由圆弧面和竖直面组成。

优选地，柔性加载头上粘贴有应变片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的一种用于齿轮弯曲疲劳试验单齿加载的试验夹具，通过夹具底座将试验齿轮紧固，同时柔性加载头与齿轮齿顶相接触，使得载荷作用线与齿轮基圆相切，夹具底座和柔性加载头的配合，使得本试验夹具采用隔齿加载的试验方式，该加载方式增加了齿轮轮齿的利用率。本夹具具有结构简单，装配方便，定位准确，可靠性及齿轮轮齿利用率高等特点，可应用于渐开线圆柱齿轮弯曲疲劳寿命测试。同时还具有易于加工，成本低廉等特点，此种结构简化了齿轮安装方式，提高了齿轮轮齿利用率，同时对齿轮疲劳强度的研究起到了加速作用。

进一步的，柔性加载头的柔性结构，保证了齿轮轮齿载荷的均匀分布。

进一步的，楔形结构其中一个斜面由圆弧面和竖直面组成，避免了在隔齿加载时，将中间齿的切除，而造成的轮齿浪费。

进一步的，通过在内六角螺栓和竖板之间增加的盖板，使得竖板加载在齿轮端面的作用力受力均匀，避免因端面受力不均而造成的加载试验效果不理想。

附图说明

图1是试验夹具结构示意图，其中，图1a是主视图；图1b是侧视图；

图2是夹具底座结构图；其中，图2a是主视图；图2b是侧视图；

图3是柔性加载头结构示意图，其中，图3a是主视图；图3b是侧视图；

其中，1、柔性加载头 2、夹具销子 3、内六角螺栓 4、盖板 5、法兰 6、基座 7、竖板 8、试验齿轮 701、安装孔 101、豁口。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型进一步详细说明。

如图1a、图1b所示，本实用新型提供的一种用于齿轮弯曲疲劳试验单齿加载的试验夹具，包括柔性加载头1、夹具底座和紧固装置，其中，通过紧固装置将试验齿轮8固定在夹具底座上，试验齿轮8的齿顶与柔性加载头1相接触，使得载荷作用线与齿轮基圆相切；柔性加载头1安装在加载机上。