[发明专利]一种齿轮箱扭转振动模态试验测试装置及方法

权利要求书

1.一种齿轮箱扭转振动模态试验测试装置，其特征在于，包括输入端切向力和运动测量装置、输出端切向力和运动测量装置、齿轮箱外壳测量装置、激振装置、信号采集分析装置和用于测试的齿轮箱；

所述输入端切向力和运动测量装置包括：输入轴套筒(4)、输入端弹簧钩(5)、一个力传感器(6)、两个吊环螺钉(7)、输入端弹簧(8)、L型支架(9)、输入端安装板(21)和输入端加速度传感器(22)；

所述输出端切向力和运动测量装置包括：输出端加速度传感器(10)、方杆(11)、输出端弹簧钩(12)、输出端弹簧(13)、T型支架(15)、输出端安装板(17)和输出轴套筒(20)；

所述激振装置为ICP型力锤(18)；

所述齿轮箱外壳测量装置为外壳加速度传感器(19)；

整体连接关系如下：齿轮箱(3)安装在减速器板(2)上，减速板(2)固定在底板(1)的中部；输入轴套筒(4)和输出轴套筒(20)分别安装在齿轮箱(3)的输入轴和输出轴上；方杆(11)通过螺钉安装在输出轴套筒(20)的圆柱孔内；输入端安装板(21)和输出端安装板(17)分别安装在底板(1)上，L型支架(9)和T型支架(15)分别安装在输入端安装板(21)和输出端安装板(17)上，通过螺钉(16)固定；输入端弹簧(8)和力传感器(6)通过两个吊环螺钉(7)及两个输入端弹簧钩(5)串联在一起，两个输入端弹簧钩(5)分别安装在输入轴套筒(4)和L型支架(9)上；输出端弹簧(13)通过两个输出端弹簧钩(12)安装在齿轮箱(3)的输出端，两个输出端弹簧钩(12)分别安装在方杆(11)和T型支架(15)上；

输入端加速度传感器(22)、输出端加速度传感器(10)和外壳加速度传感器(19)分别放置在输入轴套筒(4)、方杆(11)及齿轮箱(3)外壳上，与齿轮箱(3)各轴的切线方向平行，用于测量振动响应信号；

ICP型力锤(18)用来给予齿轮箱(3)锤击激励信号，锤击方向与外壳加速度传感器(19)的测量加速度方向平行。

2.如权利要求1所述的一种齿轮箱扭转振动模态试验测试装置，其特征在于，所述力传感器(6)采用双向拉压压电型传感器，输出端加速度传感器(10)、外壳加速度传感器(19)和输入端加速度传感器(22)采用压电型加速度传感器。

3.如权利要求1所述的一种齿轮箱扭转振动模态试验测试装置，其特征在于，输入端弹簧(8)和输出端弹簧(13)预紧后的位置与水平面平行。

4.如权利要求1所述的一种齿轮箱扭转振动模态试验测试装置，其特征在于，所述输入端弹簧(8)位于齿轮箱(3)的输入轴和输出轴之间。

5.一种齿轮箱扭转振动模态试验测试方法，基于权利要求1所述的齿轮箱扭转振动模态试验测试装置，其特征在于，该方法步骤如下：

第一步，将所述齿轮箱扭转振动模态试验测试装置中的力传感器(6)、输出端加速度传感器(10)、外壳加速度传感器(19)、输入端加速度传感器(22)和ICP型力锤(18)与多通道测振仪连接，多通道测振仪与计算机连接；

第二步，采用信号触发的采样方式进行示波采样，通过ICP型力锤(18)平行锤击齿轮箱(3)外壳，给予测量装置激励信号，用多通道测振仪采集传感器的响应信号，并用计算机做记录；

第三步，根据第二步得到的输出端加速度传感器(10)、外壳加速度传感器(19)、输入端加速度传感器(22)、力传感器(6)和ICP型力锤(18)响应信号的数据进行频谱分析，提取齿轮箱扭转振动的固有频率、相位及相干系数。