[发明专利]圆柱齿轮副啮合冲击试验台及试验测试方法

说明书

本发明提供一种圆柱齿轮副啮合冲击试验台及试验测试方法，包括底座、安安装被测齿轮的被测试齿轮件支架、上压头、下压头、压头调整支架；压头调整支架上设有竖直延伸的套管，所述套管内设有冲击块，该上压头位于套管内并位于冲击块的下方，在试验测试时，冲击块自套管上方通过套管向下坠落而撞击上压头从而模拟出。齿轮的啮合冲击效果。并且通过调整槽与固定板的配合能够改变冲击块的高度，从而调整需要得到的啮合冲击力。同时，该试验台构造较简单，结构紧凑，占用空间小；试验台结构为机械式，可以节省资金，缩短设备采购周期。

技术领域

本发明涉及圆柱齿轮副啮合冲击测试及分析领域，尤其涉及一种圆柱齿轮副啮合冲击试验台及试验测试方法。

背景技术

齿轮传动是机械传动中最常用的一种机械形式，具有工作可靠、效率高、结构紧凑、寿命长等优点，因此被广泛应用于各类机械设备上。

传动的误差和轮齿的变形使得啮合副基节不相等，轮齿在啮入点和啮出点会偏离理论啮合线，导致转速发生突变，引起啮合冲击。啮合冲击会产生较大附加动载荷，使系统振动、噪声加剧，是齿轮传动的重要振动噪声激励源；圆柱齿轮副动态特性研究的关键激励之一就是啮合冲击激励；获得准确的圆柱齿轮副啮合冲击激励是圆柱齿轮副动态行为分析的核心之一。

目前，针对圆柱齿轮副准啮合冲击分析，大多通过理论计算或者有限元仿真分析，或者忽略啮合冲击对动态分析的影响；齿轮动态分析方面，啮合冲击，作为一种周期性的冲击力，是齿轮传动系统动态特性分析不可忽略的关键激励之一；理论计算或有限元仿真分析无法保证计算的准确性，进而无法保证齿轮系统动态特性分析的准确性。

发明内容

发明目的：本发明根据圆柱齿轮副啮合冲击作用机理，提出一种圆柱齿轮副啮合冲击测试试验台。能够实现模拟出轮齿的啮合冲击。

本发明还提供了一种圆柱齿轮副啮合冲击试验测试方法能够获得不同齿形的圆柱齿轮副啮合冲击的实测值，并有效的将啮合冲击引入动力学，开展齿轮副动态分析。

技术方案：为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案：

一种考虑圆柱齿轮副啮合冲击的试验测试方法，首先通过本专利提出啮合冲击测试试验台及测试方法，通过试验获取啮合冲击激励引起的齿轮副冲击力、冲击动能、冲击加速度；根据能量守恒定律：啮合冲击的冲击动能转换为轮齿微变形的形变势能，得到轮齿微变形量；根据齿轮几何关系，通过微变形量获得轮齿沿啮合线方法的微位移量，进而引入准静态传动误差，形成啮合冲击等效试验方法。

为达到上述目的，本发明圆柱齿轮副啮合冲击试验台可采用如下技术方案：

一种圆柱齿轮副啮合冲击试验台，包括底座、安装在底座上的被测试齿轮件支架、同样安装在底座上的压头调整支架；所述被测试齿轮件支架设有相对的左支撑座及右支撑座，该左支撑座及右支撑座之间横向连接有齿轮轴，所述底座上还设有齿轮下压头，该齿轮下压头安装在齿轮轴的一侧，且齿轮下压头顶面用以支撑测试齿轮件的轮齿；所述压头调整支架上设有竖直延伸的套管，所述套管内设有冲击块，所述冲击块的一个侧面上设有若干上下排列的横向的调整槽，套管的侧面对应所述调整槽设有开槽及自开槽插入调整槽的固定板，当固定板抽出，冲击块自套管上方通过套管向下坠落；还设有上压头，该上压头位于下压头上方，且上压头的底面用以下压测试齿轮件轮齿，该上压头位于套管内并位于冲击块的下方，当冲击块坠落时撞击上压头。

有益效果：本发明的圆柱齿轮副啮合冲击试验台通过冲击块坠落时撞击上压头而提供上压头对被测试齿轮的下压冲击，从而能够模拟出齿轮的啮合冲击效果。并且通过调整槽与固定板的配合能够改变冲击块的高度，从而调整需要得到的啮合冲击力。同时，该试验台构造较简单，结构紧凑，占用空间小；试验台结构为机械式，可以节省资金，缩短设备采购周期。