[发明专利]单支撑自补偿加载系统的塑料齿轮磨损寿命试验机

说明书

单支撑自补偿加载系统的塑料齿轮磨损寿命试验机依据“间断相位法”间接测试原理，采用可调节式复合载荷加载系统，试验齿轮枢轴箱利用单铰链支撑，以实现试验齿轮模拟动态啮合过程中的转矩、弯矩组合加载。该试验机不仅能够完成齿轮轮齿磨损的动态测量，而且能够实现齿轮传动过程中试验机自补偿加载功能。

技术领域

本发明涉及单支撑自补偿加载系统的塑料齿轮磨损寿命试验机，具体地说涉及本研究齿轮副啮合传动过程，建立自补偿加载的功率封闭流系统，实现齿轮传动过程中试验机自补偿加载功能。

背景技术

目前，高分子复合材料齿轮以其独特的性能，如耐磨损、自润滑、摩擦因数小和冲击强度高等，得到越来越广泛的应用。高分子复合材料齿轮在啮合传动时，相互啮合的轮齿会因为摩擦的存在而产生摩擦热，产生的摩擦热会致使高分子复合材料齿轮发生热失效现象，不仅会降低传动效率，还会影响齿轮的正常使用。评价一个齿轮要么取决于抗弯强度，要么取决于表面耐用性（磨损）。现有齿轮设计标准侧重于齿轮疲劳磨损，忽略轮齿磨损。因此，研究一台高分子复合材料齿轮的磨损寿命试验机对齿轮的设计制造与实际应用都有重要意义。

发明内容

本发明的目的是设计单支撑自补偿加载系统的塑料齿轮磨损寿命试验机，测试过程齿轮轮齿发生磨损后，单支撑点两侧失衡，砝码作用下枢轴块组装箱B发生微偏转，并使液压管中的液压油流向另一侧。液压缸作用下枢轴块组装箱A、B之间的间隙减小，致使两试验齿轮轮齿接触点压力增大，实现加载。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：单支撑自补偿加载系统的塑料齿轮磨损寿命试验机包括驱动部分和自补偿加载系统部分，驱动部分包括1-电机，2-皮带，3-齿轮箱，4-摩擦离合器，5-万向联轴器，6-轴一，7-轴二，24-实验台桌面；电机通过皮带驱动齿轮箱部分；轴一、轴二一端通过万向联轴器与齿轮箱部分连接，另一端通过万向联轴器分别与22-枢轴块组装箱A、23-枢轴块组装箱B连接；自补偿加载系统部分包括8-砝码托盘，9-加载杆，10-铰链支撑，11-液压管，12-测试齿轮，13-阀门，14-光杆，15-液压缸，16-液压缸基座，17-平面测力传感器，18-电线，19-电容式位移传感器，20-桥式放大器，21-A/D转换器，22-枢轴块组装箱A，23-枢轴块组装箱B；25-枢轴箱支架。单支撑自补偿加载系统的塑料齿轮磨损寿命试验机的电机通过皮带驱动齿轮箱部分，为试验机提供动力；电机和齿轮箱都固定在实验台桌面上；齿轮箱内部配有齿轮，实现变速的功能；摩擦离合器，其功能主要是起到过载保护作用，通过扭转摩擦离合器一定角度，可改变试验齿轮初始啮合点的位置；枢轴块组装箱B在光上做相对滑动，使枢轴块组装箱A与枢轴块组装箱B之间的间隙变小，以增大试验齿轮副接触点出的接触压力；砝码托盘是放置砝码，对试验齿轮进行加载；所述的铰链支撑作为支撑点；液压管，在齿轮发生磨损后，枢轴块组装箱B相对铰链支撑发生偏转，使液压油通过液压管流向液压缸，使液压缸内液压油增多，致使枢轴块组装箱B在光上做相对滑动；液压缸基座通过螺栓和光杆固定，又起到支撑液压缸的作用；枢轴箱支架应固定不动。试验前先断开摩擦离合器4然后加砝码，加完砝码后合上离合器，此时轴6和轴7为不平行；随着砝码的增加6和轴7趋于平行。枢轴块组装箱A、枢轴块组装箱B、液压缸及光杆组成的功率封闭流系统，实现齿轮传动过程中试验机自补偿加载功能。从平面测力传感器、电容式位移传感器采集到的信号通过桥式放大器、A/D转换器，最终把信号送入微机系统。

附图说明

图1是试验机整体示意图；

具体实施

试验机驱动部分电机和齿轮箱都固定在实验台桌面上；电机通过皮带驱动齿轮箱部分，为试验机提供动力；摩擦离合器是有两部分，这两部分用螺栓连接，摩擦离合器这两部分可相对旋转一定角度，旋转后并用螺栓拧紧，这样试验齿轮副接触点位置发生改变；枢轴块组装箱B在光上做相对滑动，在液压缸作用下，枢轴块组装箱A、B之间的间隙减小，致使两试验齿轮轮齿接触点压力增大，实现加载；砝码托盘焊接在加载杆；试验齿轮磨损后，枢轴块组装箱B可绕铰链支撑转动；液压缸基座通过螺栓和光杆固定，又起到支撑液压缸的作用；枢轴箱支架应固定不动；液压缸和枢轴块组装箱A固定；枢轴箱支架需固定不动；铰链支撑与枢轴箱支架为过盈配合。