[发明专利]一种双速齿轮箱传递误差测量试验装置及试验方法

说明书

本发明的目的在于提供一种双速齿轮箱传递误差测量试验装置及试验方法，包括驱动电机、负载发电机、试验齿轮箱、陪试箱，驱动电机通过第一膜片联轴器、第一测扭仪连接试验箱的输入端，试验箱的输出端通过第二膜片联轴器、第二测扭仪连接陪试箱，陪试箱通过第三膜片联轴器连接负载发电机，试验箱的输入端和输出端上均安装有编码器，试验箱里设置高速比齿轮副和低速比齿轮副，低速比齿轮副为齿轮箱的输入端，高速比齿轮副为齿轮箱的输出端。本发明能够实现额定功率下，齿轮箱两种速比的切换及传递误差测量，通过编码器，可避免齿轮箱在低速下运行造成的轴承损伤，并精确的得到双速切换时扭矩波动带来的转角误差、齿轮传递误差等数据。

技术领域

本发明涉及的是一种试验装置及试验方法，具体地说是齿轮箱试验装置及试验方法。

背景技术

为了适应船舶最大航速要求并兼顾经济性，采用加速机组与巡航机组联合运行的传动形式。巡航机组往往采用柴油机，而加速机组一般采用燃气轮机，两类机组转速差异较大(柴油机转速低而燃机转速高)，如实现两类机组并车，需要通过双速齿轮箱来实现，使柴油机满足加速与巡航要求。

船用双速齿轮箱是一种可实现两种速比传动的特殊齿轮箱，具有轴承支承跨度大，齿轮轴挠曲变形大，齿轮啮合易错位等特点，这就导致了齿轮传递误差较大，而齿轮的传递误差是齿轮系统振动和噪声的主要激励源。因此传递误差的测量的精准程度直接影响传动动态性能的研究与分析结果，直接关系到双速齿轮箱减振降噪效果。目前传递误差测量试验装置主要针对于单对齿轮上，无法测量出双速切换时扭矩波动带来的转角误差，试验工况与实际工况差异较大，且由于传递误差测量通常在准静态条件下测得，即要求双速箱中两齿轮轴转速很低，但齿轮箱低速运转时滑动轴承油膜难以形成，易造成轴承磨损，导致试验箱受损。

发明内容

本发明的目的在于提供能够实现额定功率下，齿轮箱两种速比的切换及传递误差测量的一种双速齿轮箱传递误差测量试验装置及试验方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种双速齿轮箱传递误差测量试验装置，其特征是：包括驱动电机、负载发电机、试验齿轮箱、陪试箱，驱动电机通过第一膜片联轴器、第一测扭仪连接试验箱的输入端，试验箱的输出端通过第二膜片联轴器、第二测扭仪连接陪试箱，陪试箱通过第三膜片联轴器连接负载发电机，试验箱的输入端和输出端上均安装有编码器，试验箱里设置高速比齿轮副和低速比齿轮副，低速比齿轮副为齿轮箱的输入端，高速比齿轮副为齿轮箱的输出端。

本发明一种双速齿轮箱传递误差测量试验装置还可以包括：内圈通过转接法兰、第四膜片联轴器连接试验箱的输入端，第一编码器的外圈通过支架与试验台架固定，第一编码器的内圈与转接法兰采用间隙配合，转接法兰与连接销相连，连接销与第四膜片联轴器过渡配合；第二编码器与试验箱的输出端的连接方式与第一编码器与试验箱的输入端的连接方式相同。

一种双速齿轮箱传递误差测量试验方法，其特征是：

(1)安装双速齿轮箱传递误差测量试验装置，并调试编码器；

(2)起动驱动电机，调整离合器控制阀，保持试验齿轮箱里的高速比齿轮副运转，转速分别为400r/min、700r/min、1000r/min，在这三种转速下，按试验扭矩施加相同载荷；

(3)分别在400r/min、700r/min、1000r/min转速下测试齿轮副相对振动曲线，每种转速至少测量3组信号；

(4)对每组信号进行处理，得到相应的频谱；

(5)对同一转速下3组频谱的前6阶峰值进行平均，作为这种转速下的频谱；

(6)对该速比下传动齿轮在3种转速下相对振动频谱的前6阶峰值进行外插，计算极低转速下这对齿轮相对振动的前6阶频谱峰值；

(7)分别对这对齿轮相对振动在极低转速下的频谱进行反傅里叶变换，得到这对齿轮的承载传动误差曲线；