[发明专利]一种开环力系分度加载齿轮箱状态检测试验台

说明书

本发明公布一种开环力系分度加载齿轮箱状态检测试验台，试验台主要包括分度加载联轴器，待测齿轮箱（待测齿轮为配对齿轮箱内对应齿轮齿宽的三分之一），配对齿轮箱，蠕动泵油液循环系统，带传动，弹性中间轴，刚性轴，辅助固定装置。采用力系开环系统加载方式，利用分度联轴器的对加载梯度进行细化，利用弹性中间轴的变形与扭矩的线性关系，对待测齿轮箱进行定量加载，从而实现不同载荷条件下齿轮箱的健康状态检测研究，（采用闭式循环供油，便于实时油样采集，用于后处理健康评估）。通过对不同加载阶段的试验过程油液检测，用于评估待测齿轮的磨损、点蚀和胶合等磨损类型及程度，从而得到齿轮工作过程的摩擦学性能。

技术领域

本发明属于齿轮箱试验台技术领域，具体到通过力系开环系统的机械系统的逐级分度加载方式对待测齿轮进行加载，通过蠕动泵使油液循环，采样油液的实时检测技术获取齿轮箱的健康状态数据，研究不同载荷对齿轮健康运行的影响关系。

背景技术

齿轮传动是指利用相啮合的齿轮副传递运动和动力，在现代工业装备中，齿轮因具有传动准确，效率高，传动能力强，寿命长等优点，被广泛应用于现代工业装备和交通领域，在另一方面，在啮合传动过程中，齿轮易出现多种形式的过载失效现象，如磨损、胶合、点蚀、断裂等，不合理的载荷水平，造成齿轮的工作寿命变短，特别是不易维护的重要场合，齿轮的健康状态直接影响工业的安全生产和大型机组的工作连续性，所以亟需通过实验的方式，掌握不同载荷下齿轮的工作能力和健康演变过程。由于失效形式的机理和规律十分复杂，所以必须通过检测细化的离散载荷下齿轮运行健康状态，因此，发明一种开环力系分度加载齿轮箱状态检测台显得尤为重要，对不同载荷下齿轮的健康演变过程研究具有重要价值。

目前，齿轮检测的试验台有多种形式，常用的齿轮试验台类型有德国的FZG试验台和美国的NASA试验台，其主要特点是结构简单，安装方便，但实验过程中加载变化量过大，导致实验数据粗略，无法精确反映不同载荷下齿轮的工作状态，所以根据分度原理，利用弹性中间轴的扭矩与变形的线性关系特性，通过改变加载联轴器结构，细化加载变化量，从而通过力系开环系统的机械系统对待测齿轮进行加载。

发明内容

本发明通过改善机械系统的稳定性，基于开环系统的载荷分度逐级加载方式，对于每个输入量都有与之固定关系的系统输出量，且内部参数或者外部负载等扰动因素不大，能够获得更加准确细化的离散载荷，从而准确的测试出待测齿轮的承载能力，便于建立磨损模式与载荷之间精确的匹配关系。并且在原有的技术的加载幅度过大导致实验数据不理想的缺点基础上，提供加载扭矩可细化分度原理，再通过油液循环系统的作用，运用本试验台进行齿轮磨损实时的检测实验，既能保证实验过程的安全性，又能提供更为准确的实验数据，实现对齿轮磨损的准确检测。

本发明公开的一种开环力系分度加载齿轮箱状态检测试验台，其特征在于：所述机械系统包括加载装置、连接固定装置、试验装置、驱动装置、蠕动泵油液循环系统；所述加载装置包括：结构不同的第一分度加载半联轴器15和第二分度加载半联轴器16，螺栓17、螺母18；所述连接固定装置包括：刚性轴7、弹性中间轴4、鼓形齿式联轴器11、固定台8；所述试验装置包括：待测齿轮箱2,配对齿轮箱12；所述驱动装置包括：驱动电机3、平带5和带轮6，所述蠕动泵油液循环系统：蠕动泵13，橡胶软管1。

所述机构的工作原理如下：加载时，通过加载扳手卡在两个半分度联轴器凹槽中，实现细化分度加载，每当一分度刻度重合便有两个半加载联轴器上的两对铰制孔重合，在对齐的两对孔中插入铰制孔螺栓17，拧紧螺母18，撤掉加载扳手，实现加载。

本发明的创新点是：本发明的一种开环力系分度加载齿轮箱状态检测试验台，采用基于力系开环系统，两个齿轮箱为一级斜齿轮传动，实验过程中，实验齿轮箱内齿轮始终承受弹性中间轴的变形所带来的扭矩，适合长期运转，并在差分联轴器上运用扭矩调节细化，角度分度原理，联轴器外圈表面有表示刻度，长刻度之间2°对应大幅度的扭矩调节，短刻度之间1°对应小幅度的扭矩调节，既能实验按角度原理扭矩逐步加载，结合蠕动泵灵活的油液循环系统进行实时的待测齿轮箱中油液油样取样检测，实现实时实验齿轮间摩擦磨损程度检测，提高数据准确性，保证实验安全性。