塑料齿轮传动误差测试试验台制造技术

技术编号:20239976 阅读:32 留言:0更新日期:2019-01-29 22:33
本发明专利技术公开了塑料齿轮传动误差测试试验台,包括精密床身单元和精密轴系。精密床身单元分为床身单元、主动单元、被动单元三大部分。床身单元作为试验台的基础支撑起主动单元和被动单元,主被动单元均是通过带动板、导轨组件与床身单元相连接。精密轴系通过一组螺栓分别固定在主动单元、被动单元上。本发明专利技术集机、光、电、计算机于一体,自动化程度高、精度高,结构简单,安装方便。既可以测量空载情况下的静态误差,又可通过磁滞制动器对试验台加载,模拟齿轮啮合时实际工作状态,实现动态误差的测量,提高了齿轮传动误差测试结果的真实性。通过拆卸和更换少数零件,可安装测试不同参数的齿轮的传动误差,测量对象的通用性较强。

Test-bed for Testing Transmission Error of Plastic Gears

The invention discloses a testing platform for transmission error of plastic gears, which comprises a precision bed unit and a precision shafting. Precision bed unit is divided into three parts: bed unit, active unit and passive unit. As the foundation of the test bed, the active and passive elements are supported by the bed unit. The active and passive elements are connected with the bed unit by driving plate and guide rail components. The precision shafting is fixed on the active unit and the passive unit respectively by a group of bolts. The invention integrates machine, light, electricity and computer, has high automation degree, high precision, simple structure and convenient installation. It can not only measure the static error under no-load condition, but also load the test-bed through hysteresis brake to simulate the actual working state of gear meshing, so as to realize the measurement of dynamic error and improve the authenticity of gear transmission error test results. By disassembling and replacing a few parts, the transmission errors of gears with different parameters can be installed and tested, and the measuring object has strong universality.

【技术实现步骤摘要】
塑料齿轮传动误差测试试验台
本专利技术涉及一种塑料齿轮传动误差测试试验台,不仅适用于5级及以下精度的小模数塑料齿轮,还满足5级小模数金属齿轮的传动误差的测试,属于精密测试计量技术、精密仪器及机械传动领域。
技术介绍
齿轮传动是机械传动应用中最为广泛的一种传动方式,而塑料齿轮作为齿轮产品中的一种,因其质量轻、传动噪音低、齿轮耐高温、承受高负载的能力越来越强的特点,在各领域中的应用越来越广泛。运动传动用塑料齿轮多为小模数圆柱齿轮,其齿廓采用渐开线齿形制,因塑料本身具有较高的热敏性、热膨胀性和较低的弹性模量,在热和力的作用下,塑料齿轮比金属齿轮更容易产生断齿和疲劳变形,所以目前塑料齿轮的应用多集中在轻载场合,广泛应用于电动玩具、家用电器、仪器仪表、办公文仪等传动功率较小的领域。塑料齿轮的广泛应用,使得国内外学者对其研究越来越深入。对塑料齿轮的研究主要针对其成型过程的收缩、模具结构的设计、工艺参数的优化、使用过程中的磨损等方面。但是,关于塑料齿轮传动的性能如传动误差、传动效率等参数测试方面的研究仍处于空白。传动误差是精密机械传动的精确度最重要的技术指标,齿轮传动误差的检测在齿轮质量控制中具有重要价值。现阶段用于齿轮传动误差检测的设备都是针对金属齿轮的,对于尺寸较小、承载较小、容易变形的塑料齿轮无法检测。且现有检测设备只考虑了空载情况下的静态误差,忽略了负载条件下的动态误差,无法真实模拟齿轮间实际工作状态,导致齿轮传动误差测试的真实性降低。为此有必要专利技术一种专门针对小模塑塑料齿轮的实验装置用于测量其传动误差。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题,本专利技术提供一种塑料齿轮传动误差测试试验台,该试验台不仅适用于7级及以下精度的小模数塑料齿轮,还满足5级小模数金属齿轮的传动误差的测试。同时适用于不同几何参数的塑料齿轮的测试。为达到以上目的,本专利技术是采取如下技术方案予以实现的:塑料齿轮传动误差测试试验台包括精密床身单元和精密轴系。精密床身单元分为床身单元、主动单元、被动单元三大部分。床身单元作为试验台的基础支撑起主动单元和被动单元,主被动单元均是通过带动板、导轨组件与床身单元相连接。精密轴系通过一组螺栓分别固定在主动单元、被动单元上。具体而言,精密床身单元包括底座(1)、Y方向导轨钳制器(2)、Y方向导轨副(3)、主动端手轮(4)、主动端带动板(5)、主动端驱动丝杠(6)、Y方向限位块(7)、主动端底板(8)、直线光栅(9)、从动端底板(10)、从动端限位块(11)、X方向导轨副(12)、X方向导轨钳制器(13)、从动端带动板(14)、从动端驱动丝杠(15)、从动端手轮(16)、电机(17)、电机支架(18)、联轴器a(19)、电机支架垫片(20)、主动端轴系(21)、从动端轴系(22)、联轴器b(23)、转矩转速传感器(24)、转矩转速传感器底座(25)、联轴器c(26)、磁滞制动器支架(27)、磁滞制动器支架垫片(28)、磁滞制动器(29)和制动器连接轴(30)。底座(1)设置在精密床身单元的底部且为精密床身的支撑结构,主动单元、被动单元均安装在底座(1)上。主动单元、被动单元的结构相同,各个部件分别集成在主动单元的主动端底板(8)和被动单元的从动单元底板(10)上:电机(17)安装在电机支架(18)上,通过联轴器a(19)与主动端轴系(21)连接,电机支架(18)与主动端轴系(21)通过螺钉固定于主动端底板(8)上,主动端底板(8)通过主动端带动板(5)、主动端驱动丝杠(6)、Y方向导轨副(3)与底座(1)相连,Y方向导轨钳制器(2)安装在Y方向导轨副(3)上,主动端驱动丝杠(6)与主动端手轮(4)连接,通过旋转手轮直接带动主动单元进行移动;磁滞制动器(29)安装在磁滞制动器支架(27)上,通过制动器连接轴(30)、联轴器c(26)与转矩转速传感器(24)连接,转矩转速传感器(24)安装在转矩转速传感器底座(25)上,通过联轴器b(23)与从动端轴系(22)连接,磁滞制动器支架(27)、矩转速传感器底座(25)、从动端轴系(22)通过螺钉固定于从动端底板(10)上,从动端底板(10)通过从动端带动板(14)、从动端驱动丝杠(15)、X方向导轨副(12)与底座(1)相连,从动端驱动丝杠(15)与从动端手轮(16)连接,通过旋转手轮直接带动从动单元进行移动。Y方向限位块(7)安装在底座(1)并设置在Y方向导轨副(3)的末端,直线光栅(9)安装在主动单元与被动单元之间的底部,从动端限位块(11)设置在X方向导轨副(12)的端部,X方向导轨钳制器(13)设置在X方向导轨副(12)上。电机支架(18)的底部设有电机支架垫片(20),磁滞制动器支架(27)的底部设有磁滞制动器支架垫片(28)。主动端轴系(21)和从动端轴系(22)的结构组成相同,均包括拧紧螺母(31)、被测齿轮(32)、齿轮卡头(33)、防尘挡圈(34)、轴套(35)、轴承a(36)、外隔套(37)、内隔套(38)、主轴(39)、主轴箱体(40)、轴承b(41)、调整环(42)、压环(43)、过渡套环(44)、读数头支架(45)、过渡轴(46)、圆光栅(47)、读数头(48)、圆光栅转接盘(49)和精密锁紧螺母(50)。被测齿轮(32)通过拧紧螺母(31)压紧在齿轮卡头(33)上,齿轮卡头(33)通过螺钉固定在主轴(39)上,主轴(39)、防尘挡圈(34)、轴承a(36)、外隔套(37)、内隔套(38)、轴承b(41)、调整环(42)、压环(43)、过渡套环(44)组成一个整体固定在轴套(35)上,轴套(35)通过一组螺钉直接安装到主轴箱体(40)上,轴承(35)末端使用精密锁紧螺母(50)将轴承a(36)并紧,主轴(39)的中心为通孔,安装时插入标准检棒检测轴系回转精度,主轴(39)后端集成有圆光栅(47),主轴(39)末端是与扭矩传感器(24)连接的法兰盘。过渡轴(46)周向端部设有圆光栅(47);圆光栅(47)通过一组螺钉安装于圆光栅转接盘(49)上,圆光栅转接盘(49)通过紧定螺钉固定在精密轴系的主轴(39)上,完成圆光栅与主轴的相连。读数头(48)通过读数头支架(45)安装在主轴箱体(40)上。本试验台采用卧式功率开放式的结构:主被动轴系采用水平平行布置的方式,提高了测量人员的操作方便性。其中左侧的轴系为主动轴,右侧轴系为被动轴。为了尽量简化试验机机械结构降低设备重量,试验台的电机(17)采用直驱技术与主轴轴系(21)通过联轴器(18)直接相连,磁滞制动器(29)放在从动单元末端为齿轮测试提供模拟负载。主被动轴系单元的前端都安装有圆光栅(47),通过圆光栅采集主被动轴系的旋转角度,除了圆光栅轴系上还集成有转速转矩传感器(24),为测试采集相应的数据。同时,主动轴系可以沿Y方向移动,使用“手轮(4)+直线导轨(3)+丝杠(6)”结构,调节中心距,使输入部分沿Y方向调节,外加锁死装置导轨钳制器(2);被动轴系可以沿X方向移动,使用“手轮(16)+直线导轨(12)+丝杠(15)”结构,调节轴向距离,使输出部分沿X方向移动,外加锁死装置导轨钳制器(13)。试验台导轨设计综合考虑了限位、锁紧、保护等功能。为了更加精确的控制齿轮啮合时的中心距,在中心距方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.塑料齿轮传动误差测试试验台,其特征在于:塑料齿轮传动误差测试试验台包括精密床身单元和精密轴系;精密床身单元分为床身单元、主动单元、被动单元三大部分;床身单元作为试验台的基础支撑起主动单元和被动单元,主被动单元均是通过带动板、导轨组件与床身单元相连接;精密轴系通过一组螺栓分别固定在主动单元、被动单元上;具体而言,精密床身单元包括底座(1)、Y方向导轨钳制器(2)、Y方向导轨副(3)、主动端手轮(4)、主动端带动板(5)、主动端驱动丝杠(6)、Y方向限位块(7)、主动端底板(8)、直线光栅(9)、从动端底板(10)、从动端限位块(11)、X方向导轨副(12)、X方向导轨钳制器(13)、从动端带动板(14)、从动端驱动丝杠(15)、从动端手轮(16)、电机(17)、电机支架(18)、联轴器a(19)、电机支架垫片(20)、主动端轴系(21)、从动端轴系(22)、联轴器b(23)、转矩转速传感器(24)、转矩转速传感器底座(25)、联轴器c(26)、磁滞制动器支架(27)、磁滞制动器支架垫片(28)、磁滞制动器(29)和制动器连接轴(30);底座(1)设置在精密床身单元的底部且为精密床身的支撑结构,主动单元、被动单元均安装在底座(1)上;主动单元、被动单元的结构相同,各个部件分别集成在主动单元的主动端底板(8)和被动单元的从动单元底板(10)上:电机(17)安装在电机支架(18)上,通过联轴器a(19)与主动端轴系(21)连接,电机支架(18)与主动端轴系(21)通过螺钉固定于主动端底板(8)上,主动端底板(8)通过主动端带动板(5)、主动端驱动丝杠(6)、Y方向导轨副(3)与底座(1)相连,Y方向导轨钳制器(2)安装在Y方向导轨副(3)上,主动端驱动丝杠(6)与主动端手轮(4)连接,通过旋转手轮直接带动主动单元进行移动;磁滞制动器(29)安装在磁滞制动器支架(27)上,通过制动器连接轴(30)、联轴器c(26)与转矩转速传感器(24)连接,转矩转速传感器(24)安装在转矩转速传感器底座(25)上,通过联轴器b(23)与从动端轴系(22)连接,磁滞制动器支架(27)、矩转速传感器底座(25)、从动端轴系(22)通过螺钉固定于从动端底板(10)上,从动端底板(10)通过从动端带动板(14)、从动端驱动丝杠(15)、X方向导轨副(12)与底座(1)相连,从动端驱动丝杠(15)与从动端手轮(16)连接,通过旋转手轮直接带动从动单元进行移动;Y方向限位块(7)安装在底座(1)并设置在Y方向导轨副(3)的末端,直线光栅(9)安装在主动单元与被动单元之间的底部,从动端限位块(11)设置在X方向导轨副(12)的端部,X方向导轨钳制器(13)设置在X方向导轨副(12)上;电机支架(18)的底部设有电机支架垫片(20),磁滞制动器支架(27)的底部设有磁滞制动器支架垫片(28)。...

【技术特征摘要】
1.塑料齿轮传动误差测试试验台,其特征在于:塑料齿轮传动误差测试试验台包括精密床身单元和精密轴系;精密床身单元分为床身单元、主动单元、被动单元三大部分;床身单元作为试验台的基础支撑起主动单元和被动单元,主被动单元均是通过带动板、导轨组件与床身单元相连接;精密轴系通过一组螺栓分别固定在主动单元、被动单元上;具体而言,精密床身单元包括底座(1)、Y方向导轨钳制器(2)、Y方向导轨副(3)、主动端手轮(4)、主动端带动板(5)、主动端驱动丝杠(6)、Y方向限位块(7)、主动端底板(8)、直线光栅(9)、从动端底板(10)、从动端限位块(11)、X方向导轨副(12)、X方向导轨钳制器(13)、从动端带动板(14)、从动端驱动丝杠(15)、从动端手轮(16)、电机(17)、电机支架(18)、联轴器a(19)、电机支架垫片(20)、主动端轴系(21)、从动端轴系(22)、联轴器b(23)、转矩转速传感器(24)、转矩转速传感器底座(25)、联轴器c(26)、磁滞制动器支架(27)、磁滞制动器支架垫片(28)、磁滞制动器(29)和制动器连接轴(30);底座(1)设置在精密床身单元的底部且为精密床身的支撑结构,主动单元、被动单元均安装在底座(1)上;主动单元、被动单元的结构相同,各个部件分别集成在主动单元的主动端底板(8)和被动单元的从动单元底板(10)上:电机(17)安装在电机支架(18)上,通过联轴器a(19)与主动端轴系(21)连接,电机支架(18)与主动端轴系(21)通过螺钉固定于主动端底板(8)上,主动端底板(8)通过主动端带动板(5)、主动端驱动丝杠(6)、Y方向导轨副(3)与底座(1)相连,Y方向导轨钳制器(2)安装在Y方向导轨副(3)上,主动端驱动丝杠(6)与主动端手轮(4)连接,通过旋转手轮直接带动主动单元进行移动;磁滞制动器(29)安装在磁滞制动器支架(27)上,通过制动器连接轴(30)、联轴器c(26)与转矩转速传感器(24)连接,转矩转速传感器(24)安装在转矩转速传感器底座(25)上,通过联轴器b(23)与从动端轴系(22)连接,磁滞制动器支架(27)、矩转速传感器底座(25)、从动端轴系(22)通过螺钉固定于从动端底板(10)上,从动端底板(10)通过从动端带动板(14)、从动端驱动丝杠(15)、X方向导轨副(12)与底座(1)相连,从动端驱动丝杠(15)与从动端手轮(16)连接,通过旋转手轮直接带动从动单元进行移动;Y方向限位块(7)安装在底座(1)并设置在Y方向导轨副(3)的末端,直线光栅(9)安装在主动单元与被动单元之间的底部,从动端限位块(11)设置在X方向导轨副(12)的端部,X方向导轨钳制器(13)设置在X方向导轨副(12)上;电机支架(18)的底部设有电机支架垫片(20),磁滞制动器支架(27)的底部设有磁滞制动器支架垫片(28)。2.根据权利要求1所述的塑料齿轮传动误差测试试验台,其特征在于:主动端轴系(21)和从动端轴系(22)的结构组成相同,均包括拧紧螺母(31)、被测齿轮(32)、齿轮卡头(33)、防尘挡圈(34)、轴套(35)、轴承a(36)、外隔套(37)、内隔套(38)、主轴(39)、主轴箱体(40)、轴承b(41)、调整环(42)、压环(43)...

【专利技术属性】
技术研发人员:石照耀任新丽于渤张临涛郝雷
申请(专利权)人:北京工业大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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