The fatigue test device of gear meshing, including driving device, fixed on a base table load simulation device and gear test device, test device and gear respectively with simulated load device, drive, are respectively connected with the central controller simulation load device, driver, the central controller is controlled by the output displacement time curve signal driving device the load time curve, the output signal control simulation load device, the loading process of new, will be engaged in the process of rotary gear into reciprocating swing in the process of meshing, simulation of the actual process of gear transmission and the test of high-frequency cycle for single tooth; small amplitude motion is equipped with testing device, improve the gear failure process should be real-time and accuracy of stress and strain and other related data acquisition; the invention The utility model has the advantages of high automation level, good test quality, novel test loading method and the like, and is suitable for measuring relevant data in the gear transmission process.
【技术实现步骤摘要】
一种齿轮啮合的疲劳测试装置及其测试方法
本专利技术属于齿轮疲劳寿命检测
,特别涉及一种齿轮啮合的疲劳测试装置及其测试方法。
技术介绍
齿轮箱是风电机组中的关键部件,在风电齿轮传动系统可靠性的研究过程中需要检测齿轮在特定工况下的齿面、齿根的应力状态用以预测可能出现的失效和齿轮的疲劳寿命。当前与齿轮强度相关的测试方法有国标(GB/T14230-93)推荐的齿轮弯曲疲劳强度试验方法,分为“台架运转试验”和“齿轮轮齿脉动加载试验”。前者是对齿轮副进行负载运转试验,后者是在脉动疲劳试验机上运用专门的夹具对试验齿轮的轮齿进行脉动加载。前者的缺点在于,齿轮在运行中处于高速回转状态,难以在齿面或齿根部布置传感器对这些关键位置应力状态进行实时监测;实际的试验应力值是通过加载状态换算出来的,实时性及精确性有限。后者的缺点在于,由于脉动加载过程中齿轮是固定不动的,专用夹具对指定轮齿的加载过程与实际轮齿啮合传动运转情况存在差异,检测出的数据与真实工况下的实际应力变化也存在差异。由于风电机组中的齿轮需要承受长期交变载荷而且工作环境恶劣,设计开发一种齿轮啮合疲劳测试装置和方法来模拟真实工况下的载荷状态,对于深入开展风电机组齿轮传动系统的可靠性研究有重要的支撑意义。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种齿轮啮合的疲劳测试装置及其测试方法,试验过程模拟齿轮的实际工作状态,可以在齿轮需检测位置布置应变片实时监测应力值,为探索应力状态与失效之间的关联提供实时精确的分析数据,为齿轮疲劳寿命试验研究服务。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种齿轮啮 ...
【技术保护点】
一种齿轮啮合的疲劳测试装置,包括固定在基础台面(1)上的驱动装置(2)、模拟负载装置(3)和试验齿轮装置(4),其特征在于,驱动装置(2)、模拟负载装置(3)分别和试验齿轮装置(4)配合,驱动装置(2)、模拟负载装置(3)分别和中央控制器(5)连接,中央控制器(5)通过输出位移时间曲线信号控制驱动装置(2),通过输出载荷时间曲线信号控制模拟负载装置(3)。
【技术特征摘要】
1.一种齿轮啮合的疲劳测试装置,包括固定在基础台面(1)上的驱动装置(2)、模拟负载装置(3)和试验齿轮装置(4),其特征在于,驱动装置(2)、模拟负载装置(3)分别和试验齿轮装置(4)配合,驱动装置(2)、模拟负载装置(3)分别和中央控制器(5)连接,中央控制器(5)通过输出位移时间曲线信号控制驱动装置(2),通过输出载荷时间曲线信号控制模拟负载装置(3)。2.根据权利要求1所述的一种齿轮啮合的疲劳测试装置,其特征在于:所述试验齿轮装置(4)由4个单齿试验齿轮组成,分别为驱动齿轮(7)、从动齿轮(9)、复位齿轮(6)和被复位齿轮(8),驱动齿轮(7)与从动齿轮(9)轮齿相啮合组成加载试验齿轮副;复位齿轮(6)与被复位齿轮(8)组成复位动作齿轮副;驱动齿轮(7)与复位齿轮(6)同轴安装同步转动,安装时轮齿间距大于标准齿距;从动齿轮(9)与被复位齿轮(8)同轴安装同步转动,安装时两齿轮轮齿重合。3.根据权利要求1所述的一种齿轮啮合的疲劳测试装置,其特征在于:所述驱动装置(2)由支撑部件和曲柄滑块机构组成,支撑部件包括第一支座(10)、第一基座(11);曲柄滑块机构包括曲柄轴(12)、连杆(13)、连杆接头(14)、滑块油缸(15);第一基座(11)与基础台面(1)通过燕尾导轨连接并锁定位置;曲柄轴(12)为曲柄滑块机构中曲柄,能够在第一基座(11)上往复回转,用于安装驱动齿轮(7)和复位齿轮(6),并与驱动齿轮(7)和复位齿轮(6)通过键固联;第一支座(10)安装在第一基座(11)上并对曲柄轴(12)一端进行支撑;滑块油缸(15)起曲柄滑块机构中滑块作用,用于加载往复直线运动;连杆(13)起曲柄滑块机构中的连杆作用,一端与曲柄轴(12)通过铰链连接,另一端通过连杆接头(14)通过铰链连接;连杆接头(14)与滑块油缸(15)的活塞固联。4.根据权利要求1所述的一种齿轮啮合的疲劳测试装置,其特征在于:所述模拟负载装置(3)包括第二支座(16)、支撑轴(17)、复位挡块(18)、第二基座(19)、负载发生器(20),第二基座(19)与基础台面(1)通过燕尾导轨连接并锁定位置;支撑轴(17)能够在第二基座(19)上往复回转,与从动齿轮(9)、被复位齿轮(8)通过键固联同步转动,支撑轴(17)上设计有限定复位位置的凸缘;第二支座(16)安装在第二基座(19)上并对支撑轴(17)一端进行支撑;负载发生器(20)安装在第二基座(19)上并与支撑轴(17)一端连接提供负载转矩;复位挡块(18)安装在第二基座(19)上,通过阻挡支撑轴(17)上的凸缘以约束支撑轴(17)复位时的位置。5.根据权利要求1所述的一种齿轮啮合的疲劳测试装置,其特征在于:所述中央控...
【专利技术属性】
技术研发人员:王辉,张政,向东,刘天野,田门吉雅,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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