本申请提供了一种齿轮的弯曲疲劳测试方法及装置，该测试方法包括：根据齿根弯曲应力确定测试装置施加在齿轮的轮齿上的脉冲载荷；在向所述轮齿施加所述脉冲载荷的过程中，确定所述轮齿的齿面温度与环境温度之间的温度差值是否大于或者等于第一阈值，所述齿面温度为所述轮齿的齿面上载荷作用点处的温度；若所述温度差值小于所述第一阈值，则继续向所述轮齿施加所述脉冲载荷，直到所述轮齿达到失效条件，其中，所述失效条件包括：所述轮齿的齿根断裂或者所述轮齿的齿面塑性变形。本申请提供的测试方法，可以避免测试结果中包括齿面温度与环境温度偏差较大情况下的测试结果，降低轮齿的齿面升温带来的测试误差。的齿面升温带来的测试误差。的齿面升温带来的测试误差。
【技术实现步骤摘要】
一种齿轮的弯曲疲劳测试方法及装置
[0001]本申请涉及齿轮测试
，尤其涉及一种齿轮的弯曲疲劳测试方法及装置。
技术介绍
[0002]齿轮传动具有工作平稳、传动比恒定、成本低等优点，被广泛应用于工业的各个领域。工作人员提前了解齿轮的弯曲疲劳寿命，能够避免使齿轮的弯曲疲劳强度达到极限，从而能够降低机械设备由于齿轮失效而造成的损失。
[0003]目前的齿轮弯曲疲劳试验可以采用单齿加载方法，通过压头在齿轮的轮齿上循环施加脉冲载荷，确定轮齿失效(例如齿根断裂或者齿面塑性变形)时脉冲载荷的循环次数(即弯曲疲劳寿命)。上述方法主要针对金属齿轮，塑料齿轮与金属齿轮相比，力学性能对温度变化的敏感性较高，即温度的变化会影响塑料齿轮的疲劳寿命。然而，在向轮齿施加脉冲载荷的过程中，由于脉冲频率过高等原因，会使轮齿齿面与压头的接触位置处升温，导致得到的测试结果并不是设置的环境温度下的测试结果，使测试存在较大的误差，影响测试结果的准确性。
技术实现思路
[0004]本申请提供了一种齿轮的弯曲疲劳测试方法及装置，可以避免测试结果中包括齿面温度与环境温度偏差较大情况下的测试结果，降低轮齿的齿面升温带来的测试误差。
[0005]为解决上述问题，第一方面，本申请实施例提供了一种齿轮的弯曲疲劳测试方法，该测试方法包括：根据齿根弯曲应力确定测试装置施加在齿轮的轮齿上的脉冲载荷；在向所述轮齿施加所述脉冲载荷的过程中，确定所述轮齿的齿面温度与环境温度之间的温度差值是否大于或者等于第一阈值，所述齿面温度为所述轮齿的齿面上载荷作用点处的温度；若所述温度差值小于所述第一阈值，则继续向所述轮齿施加所述脉冲载荷，直到所述轮齿达到失效条件，其中，所述失效条件包括：所述轮齿的齿根断裂或者所述轮齿的齿面塑性变形。
[0006]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述方法还包括：若所述温度差值大于或者等于所述第一阈值，则将施加所述脉冲载荷的第一脉冲频率调整为第二脉冲频率，其中，所述第二脉冲频率小于所述第一脉冲频率；或者，若所述温度差值大于或者等于所述第一阈值，则开启冷却装置，并在所述温度差值小于所述第一阈值的情况下，关闭所述冷却装置，其中，所述冷却装置用于降低所述齿面温度。
[0007]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述根据齿根弯曲应力确定测试装置施加在齿轮的轮齿上的脉冲载荷，包括：根据检测的所述齿轮的基本参数确定所述轮齿在危险截面的齿厚、所述载荷作用点处的载荷作用角以及所述载荷作用点处的弯曲力臂，所述基本参数用于确定所述齿轮的尺寸；根据所述齿根弯曲应力、所述轮齿在所述危险截面的所述齿厚、所述载荷作用点处的所述载荷作用角、所述轮齿的齿宽以及所述载荷作用点处的所述弯曲力臂，通过如下公式确定所述脉冲载荷的最大值：
[0008][0009]其中，F
n
为所述脉冲载荷的所述最大值，b为所述轮齿的所述齿宽，S
Fn
为所述轮齿在所述危险截面的所述齿厚，σ
F
为所述齿根弯曲应力，α
Fen
为所述载荷作用点处的所述载荷作用角，h
Fe
为所述载荷作用点处的所述弯曲力臂；根据所述脉冲载荷的所述最大值确定所述脉冲载荷的最小值，其中，所述最小值为所述最大值与应力比例系数的乘积。
[0010]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在所述轮齿达到失效条件之后，所述方法还包括：保存所述齿轮在所述环境温度和所述齿根弯曲应力下的失效形式和所述脉冲载荷的循环次数，其中，所述失效形式包括：齿根断裂或者齿面塑性变形。
[0011]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在所述轮齿达到失效条件之后，所述方法还包括：更新所述齿根弯曲应力，更新后的齿根弯曲应力用于确定所述测试装置施加在所述齿轮的待测轮齿上的脉冲载荷。
[0012]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述更新所述齿根弯曲应力，包括：若所述脉冲载荷的循环次数小于第二阈值，则更新所述齿根弯曲应力。
[0013]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述齿轮的所述基本参数包括：齿根圆直径、公法线长度、公法线的跨齿数、齿数、法向齿数、模数、法向模数、压力角倾斜误差、压力角倾斜误差评价长度、压力角、法向压力角、齿根圆角半径、基圆直径、变位系数、分度圆半径。
[0014]第二方面，本申请还提供了一种齿轮的弯曲疲劳测试装置，所述测试装置包括：确定模块，用于根据齿根弯曲应力确定测试装置施加在齿轮的轮齿上的脉冲载荷；所述确定模块，还用于在向所述轮齿施加所述脉冲载荷的过程中，确定所述轮齿的齿面温度与环境温度之间的温度差值是否大于或者等于第一阈值，所述齿面温度为所述轮齿的齿面上载荷作用点处的温度；处理模块，用于若所述温度差值小于所述第一阈值，则继续向所述轮齿施加所述脉冲载荷，直到所述轮齿达到失效条件，其中，所述失效条件包括：所述轮齿的齿根断裂或者所述轮齿的齿面塑性变形。
[0015]结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述处理模块还用于：若所述温度差值大于或者等于所述第一阈值，则将施加所述脉冲载荷的第一脉冲频率调整为第二脉冲频率，其中，所述第二脉冲频率小于所述第一脉冲频率；或者，若所述温度差值大于或者等于所述第一阈值，则开启冷却装置，并在所述温度差值小于所述第一阈值的情况下，关闭所述冷却装置，其中，所述冷却装置用于降低所述齿面温度。
[0016]结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述确定模块具体用于：根据检测的所述齿轮的基本参数确定所述轮齿在危险截面的齿厚、所述载荷作用点处的载荷作用角以及所述载荷作用点处的弯曲力臂，所述基本参数用于确定所述齿轮的尺寸；根据所述齿根弯曲应力、所述轮齿在所述危险截面的所述齿厚、所述载荷作用点处的所述载荷作用角、所述轮齿的齿宽以及所述载荷作用点处的所述弯曲力臂，通过如下公式确定所述脉冲载荷的最大值：
[0017][0018]其中，F
n
为所述脉冲载荷的所述最大值，b为所述轮齿的所述齿宽，S
Fn
为所述轮齿在所述危险截面的所述齿厚，σ
F
为所述齿根弯曲应力，α
Fen
为所述载荷作用点处的所述载荷作用角，h
Fe
为所述载荷作用点处的所述弯曲力臂；根据所述脉冲载荷的所述最大值确定所述脉冲载荷的最小值，其中，所述最小值为所述最大值与应力比例系数的乘积。
[0019]结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述测试装置还包括保存模块，在所述轮齿达到失效条件之后，所述保存模块用于：保存所述齿轮在所述环境温度和所述齿根弯曲应力下的失效形式和所述脉冲载荷的循环次数，其中，所述失效形式包括：齿根断裂或者齿面塑性变形。
[0020]结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，在所述轮齿达到失效条件之后，所述处理模块还用于：更新所述齿根弯曲应力，更新后的齿根弯曲应力用于确定所述测试装置施加在所述齿轮的待测轮齿上的脉冲载荷。
[002本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种齿轮的弯曲疲劳测试方法，其特征在于，包括：根据齿根弯曲应力确定测试装置施加在齿轮的轮齿上的脉冲载荷；在向所述轮齿施加所述脉冲载荷的过程中，确定所述轮齿的齿面温度与环境温度之间的温度差值是否大于或者等于第一阈值，所述齿面温度为所述轮齿的齿面上载荷作用点处的温度；若所述温度差值小于所述第一阈值，则继续向所述轮齿施加所述脉冲载荷，直到所述轮齿达到失效条件，其中，所述失效条件包括：所述轮齿的齿根断裂或者所述轮齿的齿面塑性变形。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述温度差值大于或者等于所述第一阈值，则将施加所述脉冲载荷的第一脉冲频率调整为第二脉冲频率，其中，所述第二脉冲频率小于所述第一脉冲频率；或者，若所述温度差值大于或者等于所述第一阈值，则开启冷却装置，并在所述温度差值小于所述第一阈值的情况下，关闭所述冷却装置，其中，所述冷却装置用于降低所述齿面温度。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据齿根弯曲应力确定测试装置施加在齿轮的轮齿上的脉冲载荷，包括：根据检测的所述齿轮的基本参数确定所述轮齿在危险截面的齿厚、所述载荷作用点处的载荷作用角以及所述载荷作用点处的弯曲力臂，所述基本参数用于确定所述齿轮的尺寸；根据所述齿根弯曲应力、所述轮齿在所述危险截面的所述齿厚、所述载荷作用点处的所述载荷作用角、所述轮齿的齿宽以及所述载荷作用点处的所述弯曲力臂，通过如下公式确定所述脉冲载荷的最大值：其中，F
n
为所述脉冲载荷的所述最大值，b为所述轮齿的所述齿宽，S
Fn
为所述轮齿在所述危险截面的所述齿厚，σ
F
为所述齿根弯曲应力，α
Fen
为所述载荷作用点处的所述载荷作用角，h
Fe
为所述载荷作用点处的所述弯曲力臂；根据所述脉冲载荷的所述最大值确定所述脉冲载荷的最小值，其中，所述最小值为所述最大值与应力比例系数的乘积。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈亚强，辛栋，陆志强，汪锦权，赵凯，
申请(专利权)人：深圳市兆威机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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