[发明专利]基于缩比件的齿轮传动轴疲劳寿命试验方法

说明书

本发明提供了一种基于缩比件的齿轮传动轴疲劳寿命试验方法，包括：建立齿轮传动轴相似模型，并根据相似理论确定齿轮传动轴相似模型的相似准则；根据齿轮传动轴相似模型建立加速模型，根据加速模型提供多个按预设相似比缩小的试验轴，预设多个应力等级；提供试验装置，根据应力等级，采用试验装置逐次对多个试验轴进行试验；将试验轴设于试验装置上，通过施力机构对试验轴施加预设弯应力和扭矩；各试验轴在其对应的弯应力和扭矩下达到预设疲劳极限后停止试验，并获取各试验轴的加速试验数据；根据加速试验数据与加速模型确定齿轮传动轴相似模型的相似试验数据；根据相似试验数据与相似准则及相似比，获取齿轮传动轴原模型的疲劳寿命数据。

技术领域

本发明涉及齿轮传动轴试验技术领域，具体而言，涉及一种基于缩比件的齿轮传动轴疲劳寿命试验方法。

背景技术

齿轮传动轴作为传动装置向外传递动力的关键部件，其服役环境非常严酷，承受着振动、冲击、扭转、弯曲等多种载荷的作用，试验要求极高，如果用相似性理论就可以大大降低试验获取齿轮传动轴实验数据的难度。

然而，目前专门针对齿轮传动轴设计的相似模型试验还未见报道，也缺乏确定试验关键参数的方法。另外大部分轴试验仍然处于电机带动旋转进行动试验阶段，需要考虑齿轮装配、轴承及润滑油等问题，试验复杂，成本高、浪费资源。本发明结合相似试验原理设计模型试验，并设计静态齿轮传动轴疲劳试验台，可以解决大型重载齿轮传动轴试验开展难度大的问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于缩比件的齿轮传动轴疲劳寿命试验方法，为其它大型重载传动装置的轴类部件的模型试验提供重要的技术参考。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于缩比件的齿轮传动轴疲劳寿命试验方法，该试验方法包括：

建立齿轮传动轴相似模型，并根据相似理论确定所述齿轮传动轴相似模型的相似准则；

根据所述齿轮传动轴相似模型建立加速模型，根据所述加速模型提供多个按预设相似比缩小的试验轴，预设多个应力等级，各所述应力等级对应设置至少一个试验轴；

提供试验装置，所述试验装置包括：底座、固支件、铰支件和施力机构，所述固支件与所述铰支件相对设于所述底座上，所述施力机构被配置为与试验轴连接；

根据所述应力等级，采用所述试验装置逐次对多个试验轴进行试验；将试验轴的一端与所述铰支件转动连接，另一端与所述固支件固定连接，并将所述施力机构与所述试验轴相对固定连接，通过所述施力机构对所述试验轴施加预设弯应力和扭矩；

各试验轴在其对应的弯应力和扭矩下达到预设疲劳极限后停止试验，并获取各试验轴的加速试验数据；

根据所述加速试验数据与所述加速模型确定所述齿轮传动轴相似模型的相似试验数据；

根据所述相似试验数据与所述相似准则及所述相似比，获取齿轮传动轴原模型的疲劳寿命数据。

在本公开的一种示例性实施例中，所述试验方法还包括：

根据所述齿轮传动轴原模型的真实数据与所述齿轮传动轴相似模型的试验数据以及所述相似比验证所述相似准则的是否正确；

若所述相似准则正确，则根据所述相似试验数据与所述相似准则及所述相似比，获取齿轮传动轴原模型的疲劳寿命数据。

在本公开的一种示例性实施例中，根据所述齿轮传动轴原模型的真实数据与所述齿轮传动轴相似模型的试验数据以及所述相似比验证所述相似准则的是否正确，包括：

确定所述齿轮传动轴相似模型的相似试验数据与齿轮传动轴原模型的真实参数的变形比值；