[发明专利]一种微型齿轮耐久性测试试验台

说明书

本发明公开了一种微型齿轮耐久性测试试验台，包括X‑Y光学精密滑台、驱动电机、主动轴、从动轴、X方向位移垫块和底座。所述底座上安装有X‑Y光学精密滑台和X方向位移垫块，X‑Y光学精密滑台上安装有驱动电机，粘接有微型齿轮的主动轴与驱动电机连接，粘接有微型齿轮的从动轴安装在X方向位移垫块上方，通过调节X‑Y光学精密滑台和X方向位移垫块，使两个微型齿轮啮合，驱动电机提供转速进行试验。本发明的试验台结构尺寸小，装拆简便，便于光学放大镜观察微型齿轮对啮合情况；同时，微型齿轮轴的设计及粘接方式能够满足模数为0.2mm及以下的微型齿轮的快速安装，既能够有效的保证粘接强度，又能保证一定的同轴度。

技术领域

本发明涉及机械传动领域，具体涉及一种微型齿轮耐久性测试试验台。

背景技术

微型齿轮是组成微减速器和微传动机构的重要构件之一，具有体积小、重量轻、传动紧凑、运动灵活等优点，能够实现微小空间的运动和动力传递。目前微型齿轮主要应用集中在移动穿戴设备、仪器仪表、医疗设备等轻载场合。随着微机电系统(MEMS)的不断发展，微型齿轮在航空航天、生物医疗等高精尖领域表现出了广阔的应用潜力，对微型齿轮的承载能力、传动精度、可靠性等提出了更高要求。

相对于宏观齿轮，微型齿轮尺度常介于微米级和毫米级之间，同时其几何特征尺寸过小引起尺度效应及表面效应。尺度效应会使得材料特性如弹性模量、抗拉强度、疲劳强度等与宏观下产生差异，表面效应导致微型齿轮表面接触过程中，表面力如范德华力、静电力等相对体积力占据主导地位。建立在弹性力学、赫兹理论基础上的传统齿轮分析理论不再适用于微型齿轮力学性能分析。目前国内外有关微型齿轮的研究工作大部分集中于解决微齿轮制作等问题，而对微型齿轮传动过程中最关键的运动规律、失效形式、力学特性等基础问题缺乏相关研究，使得对微齿轮的性能评价和预测困难，难以对微齿轮传动系统的正常运行提供有力的理论和试验支撑。微型齿轮基础理论研究须借助相关的试验设备，试验设备应具有高精度可调性、高精度加载及高可靠性等特点。然而，目前国内外在微型齿轮试验台方面研究几乎为空白。

针对微型齿轮失效形式认识不清楚、相关规范评价体系缺乏、试验基础数据匮乏等问题，有必要开发一种针对于微型齿轮耐久性测试试验台。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够进行模数为0.2mm及以下的微型齿轮耐久性测试的试验台。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种微型齿轮耐久性测试试验台，包括X-Y光学精密滑台、驱动电机、主动轴、从动轴、X方向位移垫块和底座。

所述底座为水平设置在空间直角坐标系O-XYZ内的矩形板，底座的长度方向与X轴平行，宽度方向与Y轴平行，厚度方向与Z轴平行。

所述底座的上表面间隔安装有X-Y光学精密滑台和X方向位移垫块，X-Y光学精密滑台和X方向位移垫块分别位于底座长度方向的两端。

所述X-Y光学精密滑台的上表面安装有驱动端安装板，驱动端安装板上安装有驱动电机支架和主动轴轴承座，驱动电机支架上安装有驱动电机。所述主动轴轴承座位于驱动端安装板靠近X方向位移垫块的一端，驱动电机的输出轴面向主动轴轴承座，驱动电机的输出轴轴线与主动轴轴承座上的轴承轴线重合，该重合的轴线与X轴平行。

所述驱动电机的输出轴通过微型弹性联轴器与主动轴连接，主动轴安装在主动轴轴承座的轴承上。

所述底座安装有X方向位移垫块的一端设置有一对沉头导向槽，沉头导向槽贯穿底座的上下板面，沉头导向槽与X轴平行。

所述X方向位移垫块的下表面安装有若干移动螺栓，若干移动螺栓插入底座上的一对沉头导向槽内，从而X方向位移垫块通过若干移动螺栓沿沉头导向槽滑动。

所述X方向位移垫块的上表面安装有两个从动轴轴承座，两个从动轴轴承座上的轴承轴线重合，该重合轴线与X轴平行。

所述从动轴安装在两个从动轴轴承座的轴承上。