[发明专利]一种用于齿轮弯曲疲劳试验的轮齿定位辅助装置及轮齿定位方法

说明书

本发明公开了一种用于齿轮弯曲疲劳试验的轮齿定位辅助装置及轮齿定位方法，所述轮齿定位辅助装置包括底座、驱动部、顶升部、应变测量部、锁紧部和控制部；所述驱动部和顶升部安装于所述底座上方，且所述驱动部与顶升部传动连接；所述应变测量部贴设于所述底座的底面；所述锁紧部安装于所述底座下方；所述控制部与所述驱动部通信连接，以控制所述驱动部驱动顶升部动作。本发明装置及方法通过舵机、凸轮机构、应变片等实现轮齿自动定位；利用应变片检测压力变化，并通过电磁铁吸附夹具产生的摩擦力实现装置固定，提高轮齿定位精度及效率。

技术领域

本发明涉及传动产品试验测试技术领域，更具体的说是涉及一种用于齿轮弯曲疲劳试验的轮齿定位辅助装置及轮齿定位方法。

背景技术

齿轮弯曲疲劳失效是齿轮常见的失效形式之一。齿轮轮齿在工作时相当于一个悬臂梁，在齿面法向加载力的作用下，齿根处将产生弯曲应力。轮齿在周期性变化的弯曲应力作用下，经常在应力集中最严重的齿根处首先出现裂纹；裂纹不断扩展，当有效承载断面不足以支承正常载荷时，整个轮齿或者部分轮齿就会出现突然断裂。齿轮弯曲疲劳在量变过程中往往不容易发现，一旦发生质变将导致整个传动设备失效甚至造成严重的事故。因此，研究齿轮弯曲疲劳强度试验方法、开展弯曲疲劳试验对齿轮弯曲疲劳试验是研究齿轮弯曲疲劳强度的重要手段之一，通过开展弯曲疲劳试验，可以快速积累大量的弯曲疲劳强度基础数据，进而为齿轮传动系统设计提供重要的数据支撑。因此，研究齿轮弯曲疲劳强度试验方法、开展齿轮弯曲疲劳试验对齿轮性能及可靠性的保障与提升具有十分重要的意义。

在齿轮弯曲疲劳试验中，齿轮轮齿的调平及定位是试验的重要步骤之一。通过定位，可以保证载荷作用在轮齿接近齿顶的有效渐开线的齿面上，确保载荷点的准确位置，并能保证施加在轮齿上的载荷作用线与试验齿轮基圆相切。

但目前轮齿调平及定位主要通过水平板件及人为感知的手段实现，即当轮齿触碰水平板件后，手动滑动水平板件，感受到摩擦力后即认为轮齿调节到位。这种方法的齿轮轮齿定位精度较低，且非常依赖试验人员的经验，对弯曲疲劳试验的数据一致性及准确性具有较大的影响。因此，迫切需要开发一种齿轮轮齿的辅助自动定位装置，保证齿轮轮齿的定位精度，进而保证齿轮疲劳试验数据的一致性及准确性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可用于齿轮弯曲疲劳试验的轮齿定位辅助装置，从而实现了轮齿位置的自动调整，避免了传统的手动调整时的位置精度差、效率低下等问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于齿轮弯曲疲劳试验的轮齿定位辅助装置，其特征在于：所述轮齿定位辅助装置包括底座、驱动部、顶升部、应变测量部、锁紧部和控制部；

所述驱动部和顶升部安装于所述底座上方，且所述驱动部与顶升部传动连接；

所述应变测量部贴设于所述底座的底面；

所述锁紧部安装于所述底座下方；

所述控制部与所述驱动部通信连接，以控制所述驱动部驱动顶升部动作。

优选的，所述驱动部为舵机，所述顶升部为带有凸轮轴的凸轮；所述舵机通过舵机连接盘与所述凸轮轴固定连接，以实现与所述凸轮传动连接；所述底座表面固定安装有支撑架，所述支撑架上安装有凸轮轴轴承，所述凸轮轴支撑于所述凸轮轴轴承中，以实现所述舵机和凸轮的安装。

优选的，所述凸轮为可更换部件。

优选的，所述应变测量部为四分之一桥接的应变片，其中应变片作为一个桥臂贴设于所述底座的底面，另外三个桥臂为设置在所述控制部内的标准电阻。

优选的，所述锁紧部包括支架、电磁铁、弹簧和推板；所述支架与所述底座固定连接，所述弹簧一端与所述支架固定连接、另一端与所述推板的一面固定连接，所述推板的另一面固定连接所述电磁铁，所述电磁铁具有与齿轮夹具的侧面相吸附的锁紧面。