一种齿轮动态参数的测量装置及方法，该装置包括用于固定待测齿轮的第一支撑元件、用于固定检测齿轮并能够使检测齿轮和待测齿轮保持啮合的第二支撑元件以及图像信息采集机构，图像信息采集机构用于拍摄待测齿轮的表面图像信息，第二支撑元件上连接有加载机构以向检测齿轮施加恒扭矩，第二支撑元件上还连接有能够驱动检测齿轮绕待测齿轮的中心摆动的驱动机构，本发明专利技术用于测量齿轮在啮合运动状态下的动态参数。动态参数。动态参数。
【技术实现步骤摘要】
一种齿轮动态参数的测量装置及方法
[0001]本专利技术涉及齿轮检测领域，具体的说是一种齿轮动态参数的测量装置及方法。
技术介绍
[0002]在齿轮设计中，特别是对于在可靠性方面要求比较高的齿轮，依据可靠性理论对安全系数进行的评估的结果几乎完全无法反映齿轮的可靠性水平。因此，通常需要对齿轮进行疲劳试验，以验证齿轮的实际参数。
[0003]现有技术对齿轮的参数进行测量时，一般先将待测齿轮固定，通过加载齿轮或加载块对待测齿轮的齿施加一定的载荷，但是以这种方式测得待测齿轮的参数为静态参数。齿轮在实际应用过程中往往是相互啮合并发生运动的，因此测量齿轮啮合运动状态下的动态参数就显得至关重要，而目前缺乏对齿轮动态参数的测量装置。
技术实现思路
[0004]本专利技术旨在提供一种齿轮动态参数的测量装置及方法，以测量齿轮在啮合运动状态下的动态参数。
[0005]为了解决以上技术问题，本专利技术采用的具体方案为：一种齿轮动态参数的测量装置，包括用于固定待测齿轮的第一支撑元件、用于固定检测齿轮并能够使检测齿轮和待测齿轮保持啮合的第二支撑元件以及图像信息采集机构，图像信息采集机构用于拍摄待测齿轮的表面图像信息，第二支撑元件上连接有加载机构以向检测齿轮施加恒扭矩，第二支撑元件上还连接有能够驱动检测齿轮绕待测齿轮的中心摆动的驱动机构。
[0006]作为上述技术方案的进一步优化，第一支撑元件为第一连接轴，第一连接轴的底端固定在基座上，第一连接轴的顶端为与待测齿轮配合安装的花键轴，第一连接轴上转动设置有安装架；第二支撑元件为第二连接轴，第二连接轴转动设置在安装架上，第二连接轴的顶端为与检测齿轮配合安装的花键轴，第二连接轴的底端与加载机构连接。
[0007]作为上述技术方案的进一步优化，驱动机构包括驱动电机、传动连接在驱动电机上的驱动蜗杆和与驱动蜗杆配合使用的驱动蜗轮，驱动电机固定在基座上，驱动蜗轮固定在所述安装架上，且驱动蜗轮与待测齿轮同心分布。
[0008]作为上述技术方案的进一步优化，驱动蜗轮为扇形。
[0009]作为上述技术方案的进一步优化，加载机构包括加载电机、传动连接在加载电机上的加载蜗杆和与加载蜗杆配合的加载蜗轮，加载电机设置在安装架上，加载蜗轮同心设置在第二连接轴上，第二连接轴上设置有无线扭矩信号发射器和扭矩应变片。
[0010]作为上述技术方案的进一步优化，第一连接轴和第二连接轴之间设置有能够提高二者之间横向刚度的轴联板，轴联板上开设有监测孔以供图像信息采集机构对待测齿轮进行拍摄。
[0011]作为上述技术方案的进一步优化，安装架上设置有调节滑块，加载机构和第二连接轴均设置在调节滑块上，调节滑块上开设有条形孔，通过条形孔能够控制调节滑块和检
测齿轮之间的距离，以适应不同尺寸的待测齿轮和检测齿轮。
[0012]作为上述技术方案的进一步优化，图像信息采集机构包括光源、镜头和ccd相机，图像信息采集机构固定设置在待测齿轮的上方。
[0013]一种齿轮动态参数的测量方法，包括以下步骤：
[0014]1)保持待测齿轮固定且检测齿轮和待测齿轮啮合，
[0015]2)通过加载机构向检测齿轮施加恒定扭矩，
[0016]3)通过驱动机构驱动检测齿轮绕待测齿轮的中心摆动，并通过图像信息采集机构采集待测齿轮的表面图像信息。
[0017]作为上述技术方案的进一步优化，所述步骤2)中，通过扭矩应变片监测检测齿轮所受到的扭矩，通过无线扭矩信号发射器将扭矩信号传递给上位机，由上位机控制加载电机适时调整以使检测齿轮所受扭矩为恒扭矩。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术通过加载机构向检测齿轮施加恒扭矩，通过驱动机构驱动检测齿轮绕待测齿轮的中心摆动，进而使检测齿轮和待测齿轮保持啮合运动，在此过程中，待测齿轮端面受力情况为动态情况下的受力，以此作为齿轮的动态参数，通过对齿轮端面受力变形的图像作数字散斑相关运算(DSCM)，获取被测齿轮表面变形场分布，计算得到被测齿轮的接触应力和弯曲应力分布规律。
附图说明
[0019]图1为本专利技术沿检测齿轮视角的三维视图；
[0020]图2为本专利技术沿待测齿轮视角的三维视图；
[0021]图3为本专利技术的俯视图；
[0022]图4为连接块和安装架的结构视图；
[0023]图5为本专利技术沿驱动蜗轮视角的侧视图；
[0024]图6为本专利技术的剖视图；
[0025]图7为本专利技术安装在试验台上的机构示意图；
[0026]附图标记：1、图像信息采集机构，2、第一连接轴，3、待测齿轮，4、驱动机构，401、驱动蜗轮，402、驱动蜗杆，403、驱动电机，5、基座，6、加载机构，601、加载蜗轮，602、加载蜗杆，603、加载电机，7、安装架，8、调节滑块，801、上滑块，802、下滑块，803、连接块，9、检测齿轮，10、轴联板，11、第二连接轴，12、安装板，13、立柱，14、定位螺栓，15、长条孔，16、无线扭矩信号发射器，17、扭矩应变片，18、第一轴承，19、第二轴承，20、监测孔，21、轴座，22、试验台，23、安装孔。
具体实施方式
[0027]如图1、图2所示，本专利技术为一种齿轮动态参数的测量装置，包括第一支撑元件、第二支撑元件以及图像信息采集机构1。第一支撑元件用于固定待测齿轮3，第二支撑元件用于固定检测齿轮9并能够使检测齿轮9和待测齿轮3保持啮合，第二支撑元件上连接有向检测齿轮9施加恒扭矩的加载机构6，第二支撑元件上还连接有能够驱动检测齿轮9绕待测齿轮3的中心摆动的驱动机构4。图像信息采集机构1与待测齿轮3和检测齿轮9的啮合处对应，以拍摄出待测齿轮3的表面图像信息，所述表面图像信息即为齿轮端面受力变形的图像，通
过对该表面图像信息做数字散斑相关运算(DSCM)，获取被测齿轮表面变形场分布，计算得到被测齿轮的接触应力和弯曲应力分布规律。
[0028]具体的，第一支撑元件为第一连接轴2，第一连接轴2竖直固定在基座5上，第一连接轴2包括下部的膨大部和上部的花键轴，膨大部的底端固定在基座5上，花键轴用于供待测齿轮3配合安装，通过花键轴能够限制待测齿轮3的转动。第一连接轴2的下方设置有膨大部，膨大部上方的第一连接轴2杆体上转动设置有安装架7，安装架7为板式安装架7，安装架7的板面与待测齿轮3平行，第一连接轴2的杆体与安装架7通过第一轴承18转动连接。
[0029]第二支撑元件为第二连接轴11，第二连接轴11设置在安装架7上，第二连接轴11的上端为与检测齿轮9配合安装的花键轴，第二连接轴11的下端与加载机构6连接，且第二连接轴11的底端悬空。加载机构6包括加载电机603、传动连接在加载电机603上的加载蜗杆602和与加载蜗杆602配合的加载蜗轮601，加载电机603和加载蜗杆602均设置在安装架7上，加载蜗轮601与检测齿轮9同心分布并安装在第二连接轴11上，加载电机603驱动加载蜗杆602转动，进而带动加载蜗轮601向检测本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种齿轮动态参数的测量装置，其特征在于，包括用于固定待测齿轮(3)的第一支撑元件、用于固定检测齿轮(9)并能够使检测齿轮(9)和待测齿轮(3)保持啮合的第二支撑元件以及图像信息采集机构(1)，图像信息采集机构(1)用于拍摄待测齿轮(3)的表面图像信息，第二支撑元件上连接有加载机构(6)以向检测齿轮(9)施加恒扭矩，第二支撑元件上还连接有能够驱动检测齿轮(9)绕待测齿轮(3)的中心摆动的驱动机构(4)。2.根据权利要求1所述的一种齿轮动态参数的测量装置，其特征在于，第一支撑元件为第一连接轴(2)，第一连接轴(2)的底端固定在基座(5)上，第一连接轴(2)的顶端为与待测齿轮(3)配合安装的花键轴，第一连接轴(2)上转动设置有安装架(7)；第二支撑元件为第二连接轴(11)，第二连接轴(11)转动设置在安装架(7)上，第二连接轴(11)的顶端为与检测齿轮(9)配合安装的花键轴，第二连接轴(11)的底端与加载机构(6)连接。3.根据权利要求2所述的一种齿轮动态参数的测量装置，其特征在于，驱动机构(4)包括驱动电机(403)、传动连接在驱动电机(403)上的驱动蜗杆(402)和与驱动蜗杆(402)配合使用的驱动蜗轮(401)，驱动电机(403)固定在基座(5)上，驱动蜗轮(401)固定在所述安装架(7)上，且驱动蜗轮(401)与待测齿轮(3)同心分布。4.根据权利要求3所述的一种齿轮动态参数的测量装置，其特征在于，驱动蜗轮(401)为扇形。5.根据权利要求2所述的一种齿轮动态参数的测量装置，其特征在于，加载机构(6)包括加载电机(603)、传动连接在加载电机(603)上的加载蜗杆(602)和与加载蜗杆(602)配合的加载蜗轮(601)，加载电机...
【专利技术属性】
技术研发人员：张旦闻，李振武，
申请(专利权)人：洛阳豪特现代测试技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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