一种套齿联轴器刚度测试装置和方法制造方法及图纸

一种由底座、联轴器固定支座、加载轴、轴向和径向加载螺栓、加载螺栓支座、轴向和径向力传感器、力传感器支座组成的齿联轴器刚度测试装置，用其测试套齿联轴器刚度的步骤包括：校正力传感器；安装静态加载试验台；去除安装间隙；通过加载螺栓分别对联轴器轴向和径向施加0-F的力，用千分表测出每间隔ΔF联轴器轴向和径向位移S的变化值Δs，按公式K=ΔF/Δs计算出联轴器对应不同力F的轴向和径向静态刚度K，N组K的平均值为联轴器的轴向和径向静态刚度值；绘制联轴器轴向和径向位移-力变化曲线，曲线的斜率为联轴器轴向和径向刚度参数值。该装置结构简单、轻便，组装拆卸方便；测试方法简单易行，测得套齿联轴器刚度参数值比较准确可靠，特别适用于试验室原理性测试。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种由底座、联轴器固定支座、加载轴、轴向和径向加载螺栓、加载螺栓支座、轴向和径向力传感器、力传感器支座组成的齿联轴器刚度测试装置，用其测试套齿联轴器刚度的步骤包括：校正力传感器；安装静态加载试验台；去除安装间隙；通过加载螺栓分别对联轴器轴向和径向施加0-F的力，用千分表测出每间隔ΔF联轴器轴向和径向位移S的变化值Δs，按公式K=ΔF/Δs计算出联轴器对应不同力F的轴向和径向静态刚度K，N组K的平均值为联轴器的轴向和径向静态刚度值；绘制联轴器轴向和径向位移-力变化曲线，曲线的斜率为联轴器轴向和径向刚度参数值。该装置结构简单、轻便，组装拆卸方便；测试方法简单易行，测得套齿联轴器刚度参数值比较准确可靠，特别适用于试验室原理性测试。【专利说明】
本专利技术涉及测量装置，特别是一种用于大型航空发动机低压转子系统中的套齿联轴器进行刚度测试的装置和方法。
技术介绍
套齿联轴器是大型航空发动机低压转子系统中的重要连接部件，具有双圆柱面定心、套齿传扭、大螺母承受轴向力的特点，其特性直接影响整个转子系统的性能。套齿联轴器的设计要在保证套齿联轴器工作性能的前提下，使联轴器的结构尽量简单，尺寸和质量尽量小，以减小联轴器对转子系统整体的影响，同时也能降低联轴器的加工难度和制造成本。而套齿联轴器的刚度涉及套齿联轴器的结构设计、加工制造和使用，特别是为转子系统的动力学设计与分析提供依据，故在套齿联轴器的设计过程中，需对设计的套齿联轴器的刚度参数进行测试。迄今为止，由于没有针对套齿联轴器刚度测试的专用装置，设计过程中，对套齿联轴器的刚度进行试验室测试时，只能采用一些临时性器具与仪器配合完成，有的属于间接测试，其测试方法比较繁琐，测得的数据也不够准确。
技术实现思路
为此，本专利技术的目的是提供一种特别适用于试验室进行原理性测试的套齿联轴器刚度测试装置和利用该装置测试套齿联轴器刚度的方法。为实现上述目的，本专利技术提供的套齿联轴器刚度测试装置，包括底座、联轴器固定支座、加载轴、轴向加载螺栓、轴向加载螺栓支座、径向加载螺栓、径向加载螺栓支座、轴向力传感器、轴向力传感器支座、径向力传感器、径向力传感器支座；其中底座上布有用于固定安装和调整所述联轴器固定支座、轴向加载螺栓支座和径向加载螺栓支座位置的多个调位螺孔；联轴器固定支座由相互对接的上支座和下支座两部分组成，上支座和下支座分别有可相互对接的半圆形对接槽，两个对接槽对接后形成可固定套齿联轴器无套齿端的圆形槽，在圆形槽后壁上开有与联轴器无套齿端螺孔相对应的通孔，上支座和下支座用安装在侧耳上的紧固螺栓连接，下支座通过螺钉和调位螺孔固定在底座上；加载轴的一端有与套齿联轴器有套齿端螺钉连接的法兰盘I，加载轴的另一端呈立方体形，立方体的端部有加载轴端部螺孔；轴向加载螺栓支座和径向加载螺栓支座通过螺钉和调位螺孔分别固定在所述底座上，轴向加载螺栓和径向加载螺栓分别安装在轴向加载螺栓支座和径向加载螺栓支座上部的螺孔中；轴向力传感器和径向力传感器分别为轮辐式力传感器；轴向力传感器支座一端有法兰盘III，轴向力传感器通过螺钉与法兰盘III固定连接，轴向力传感器支座的另一端通过沿轴向力传感器支座轴心开设的T形通孔、加载轴端部螺孔和螺钉与加载轴固定连接；径向力传感器支座的一端有法兰盘II，径向力传感器通过螺钉与法兰盘II固定连接，径向力传感器支座的另一端与一可与加载轴的立方体形端部相嵌接的Π形转接件固定连接。利用本专利技术上述测试装置测试套齿联轴器刚度的方法，包括以下步骤:(I)通过在力传感器上施加固定重量的砝码对轴向力传感器和径向力传感器进行校正；(2)安装静态加载试验台:将联轴器固定支座用螺钉固定在底座上，将套齿联轴器的无套齿端置于联轴器支座的上支座和下支座对接后形成的圆形槽中，用螺钉将套齿联轴器无套齿端固定在圆形槽的后壁上，使套齿联轴器轴向固定，拧紧上支座和下支座侧耳上的紧固螺栓，使套齿联轴器径向固定；用螺钉将套齿联轴器的有套齿端与加载轴一端的法兰盘I固定连接，在加载轴的另一端的端部固定安装轴向力传感器支座，在加载轴的立方体形端部的上下两个平面上嵌入径向力传感器支座的π形转接件；将轴向力传感器和径向力传感器分别用螺钉固定安装在轴向力传感器支座法兰盘III和径向力传感器支座法兰盘II上；使轴向加载螺栓和径向加载螺栓分别对应轴向力传感器和径向力传感器，然后将轴向加载螺栓支座和径向加载螺栓支座用螺钉分别固定在底座上；(3)去除安装间隙:同时将径向加载螺栓和轴向加载螺栓拧紧，然后再同时放松，如此反复二至三次，去除安装时造成的间隙；(4)测量套齿联轴器的轴向刚度:将千分表固定在磁力表座上，为消除测试中其它部件的位移变化对联轴器刚度测试的影响，将磁力表座吸附在套齿联轴器的外端盖上，并使千分表按套齿联轴器的轴向布置；旋转轴向加载螺栓进行加载，对套齿联轴器轴向施加O-F的力，每间隔AF记录一次千分表的读数S，计算出套齿联轴器对应不同轴向施加力F其轴向位移S的变化值△ S，按公式K= Λ F/Λ s计算出套齿联轴器对应不同轴向施加力F的轴向静态刚度值Ka，计算出Ka的平均值，即为套齿联轴器的轴向静态刚度值；根据套齿联轴器在不同轴向施加力F作用下其轴向位移S的变化值绘制出套齿联轴器轴向位移-力变化曲线，曲线的斜率即为套齿联轴器的轴向刚度参数值；(5)测量套齿联轴器的径向刚度:将两个千分表分别固定在磁力表座上，为消除测试中其它部件的位移变化对联轴器刚度测试的影响，将两个千分表分别对应套齿联轴器的内齿套和外齿套的径向布置，旋转径向加载螺栓进行加载，对套齿联轴器径向施加O-F的力，每间隔△ F分别记录一次两个千分表的读数SI和S2，计算出套齿联轴器在不同径向施加力F作用下其径向位移S的变化值As (SI的变化值ASl和S2的变化值Λ S2之差的绝对值)，按K= Λ F/Λ s计算出该套齿联轴器对应不同径向施加力F的径向静态刚度参数&，计算出&的平均值，即为套齿联轴器的径向静态刚度值；根据套齿联轴器在不同径向施加力F作用下其径向位移S的变化值绘制出套齿联轴器径向位移-力变化曲线，曲线的斜率即为套齿联轴器的径向刚度参数值。本专利技术提供的套齿联轴器刚度测试装置结构简单，小巧轻便，组装拆卸方便；用该装置测试 套齿联轴器刚度的方法简单易行，测得的套齿联轴器刚度参数比较准确可靠，特别适用于试验室中的原理性测试。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术套齿联轴器刚度测试装置组装后的立体图；图2为图1中联轴器支座的立体图、图3为图1中加载轴的立体图；图4为图1中轴向力传感器支座的立体图；图5为图1中径向力传感器支座的立体图；图6为加载轴与轴向力传感器支座和径向力传感器支座组装在一起的立体图；图7为某型套齿联轴器刚度测试轴向位移-力变化曲线；图8为某型套齿联轴器刚度测试径向位移-力变化曲线。图中:1联轴器固定支座；1_1上支座；1_2下支座；1_3 (固定联轴器的)圆形槽；1-4圆形槽后壁；1_5紧固螺栓；2套齿联轴器；3加载轴；3-1 (加载轴一端的)法兰盘I ;3-2加载轴端部螺孔；4径向力传感器支座；4-1 (径向力传感器支座上的)法兰盘II ；4-2Π形转接件；4_3锁定螺栓；5径向力传感器；6轴向力传感器支座；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种套齿联轴器刚度测试装置，其特征在于：包括底座（12）、联轴器固定支座（1）、加载轴（3）、轴向加载螺栓（10）、轴向加载螺栓支座（11）、径向加载螺栓（8）、径向加载螺栓支座（9）、轴向力传感器（7）、轴向力传感器支座（6）、径向力传感器（5）、径向力传感器支座（4）；其中底座（12）上布有用于固定安装和调整所述联轴器固定支座（1）、轴向加载螺栓支座（11）和径向加载螺栓支座（9）位置的多个调位螺孔（13）；联轴器固定支座（1）由相互对接的上支座（1‑1）和下支座（1‑2）两部分组成，上支座（1‑1）和下支座（1‑2）分别有可相互对接的半圆形对接槽，两个对接槽对接后形成可固定套齿联轴器（2）无套齿端的圆形槽（1‑3），在圆形槽后壁（1‑4）上开有与联轴器无套齿端螺孔相对应的通孔，上支座和下支座用安装在侧耳上的紧固螺栓（1‑5）连接，下支座通过螺钉和调位螺孔（13）固定在底座（12）上；加载轴（3）的一端有与套齿联轴器有套齿端螺钉连接的法兰盘Ⅰ（3‑1），加载轴（3）的另一端呈立方体形，立方体的端部有加载轴端部螺孔（3‑2）；轴向加载螺栓支座（11）和径向加载螺栓支座（9）通过螺钉和调位螺孔（13）分别固定在所述底座（12）上，轴向加载螺栓（3）和径向加载螺栓（8）分别安装在轴向加载螺栓支座和径向加载螺栓支座上部的螺孔中；轴向力传感器（7）和径向力传感器（5）分别为轮辐式力传感器；轴向力传感器支座（6）一端有法兰盘Ⅲ（6‑1），轴向力传感器（7）通过螺钉与法兰盘Ⅲ（6‑1）固定连接，轴向力传感器支座的另一端通过沿轴向力传感器支座轴心开设的T形通孔（6‑2）、加载轴端部螺孔（3‑2）和螺钉与加载轴固定连接；径向力传感器支座（4）的一端有法兰盘Ⅱ（4‑1），径向力传感器通过螺钉与法兰盘Ⅱ（4‑1）固定连接，径向力传感器支座的另一端与一可与加载轴的立方体形端部相嵌接的Π形转接件（4‑2）固定连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：翟敬宇，高培鑫，陈玉刚，温保岗，韩清凯，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21