專利名稱：一種礦用汽車螺旋錐齒輪試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種礦用汽車螺旋錐齒輪試驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種齒輪機(jī)械性能測試裝置，具體涉及一種礦用汽車螺旋錐齒輪試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
[0002]通常對用于汽車的螺旋錐齒輪疲勞壽命試驗(yàn)均采用恒定加載方式進(jìn)行試驗(yàn)。gp， 使用一加載器，對系統(tǒng)進(jìn)行加載。在整個試驗(yàn)過程中，被試樣品承受一個恒定的扭矩，除非由于系統(tǒng)或加載器的原因產(chǎn)生扭矩波動，此時人為地進(jìn)行調(diào)整一下，否則直至被試樣品損壞或結(jié)束試驗(yàn)。而且試驗(yàn)系統(tǒng)僅能一個方向加載，不能進(jìn)行反向加載。長期以來螺族錐齒輪疲勞壽命試驗(yàn)一直是采用此方法進(jìn)行試驗(yàn)的。[0003]隨著汽車變速器新產(chǎn)品的不斷的開發(fā)試制，要求對螺旋錐齒輪可以進(jìn)行變加載的疲勞壽命試驗(yàn)。即除了有兩個正向加載以外，尚有一個反向加載。現(xiàn)有試驗(yàn)裝置無法完成變加載試驗(yàn)。 實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種可實(shí)現(xiàn)變載荷和變加載方向的礦用汽車螺旋錐齒輪試驗(yàn)裝置。[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種礦用汽車螺旋錐齒輪試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述裝置包括試驗(yàn)腔室和安裝在所述試驗(yàn)腔室內(nèi)的被試螺旋錐齒輪，所述被試螺旋錐齒輪與扭力桿的一端連接，所述扭力桿的另一端與扭矩儀連接，所述扭矩儀與傳動箱輸出端連接，所述傳動箱的輸入端與步進(jìn)電機(jī)，所述傳動箱的另一輸出端與加載器的輸入端連接，所述加載器的輸出端與試驗(yàn)腔室連接；所述扭矩儀與具有對整個系統(tǒng)進(jìn)行程序測控的計(jì)算機(jī)電連接，所述計(jì)算機(jī)的信號輸出與執(zhí)行器的輸入端電連接，所述執(zhí)行器的輸出端與變頻調(diào)速器的信號輸入端電連接，所述變頻調(diào)速器的信號輸出端與加載器電連接，從而對加載器的加載力進(jìn)行調(diào)節(jié)。[0006]其中優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述扭矩儀和傳動箱是通過連接軸相連的。[0007]優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述加載器和試驗(yàn)腔室是通過長傳動軸相連接。[0008]優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述加載器和傳動箱是通過連接軸相連的。[0009]優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述扭矩儀、計(jì)算機(jī)、執(zhí)行器、變頻調(diào)速器以及加載器是通過電線依次連接的。[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于該礦用汽車螺旋錐齒輪試驗(yàn)裝置通過計(jì)算機(jī)編制的程序來實(shí)現(xiàn)控制和檢測，當(dāng)被試螺旋錐齒輪被放入試驗(yàn)腔室時，由扭力桿把被試螺旋錐齒輪的狀況傳給扭矩儀，扭矩儀是用來記錄被試螺旋錐齒輪的各種信號，再通過連接軸與傳動箱相連，而傳動箱是用來保持傳動比=1，它通過可以調(diào)速的步進(jìn)電機(jī)控制傳動比 =1。而傳動箱的另一端由連接軸再與加載器相連，加載器通過長傳動軸對被試螺旋錐齒輪給出正加載或負(fù)加載的力，使被試螺旋錐齒輪可以從正、反兩個方向受力接受試驗(yàn)，直至被試螺旋錐齒輪損壞或達(dá)到疲勞壽命為止。本實(shí)用新型采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集中控制，集測、控于一體，可適應(yīng)各種試驗(yàn)工況的需要。同時本實(shí)用新型的螺旋錐齒輪試驗(yàn)裝置采用了變頻調(diào)速驅(qū)動，結(jié)構(gòu)合理，使用方便。


[0011]圖I是本實(shí)用新型礦用汽車螺旋錐齒輪試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；[0012]圖2是計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)流程圖。
具體實(shí)施方式
[0013]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍。[0014]如圖1、2所示，本實(shí)用新型的礦用汽車螺旋錐齒輪試驗(yàn)裝置包括機(jī)械和電氣兩大部分組成。[0015]機(jī)械部分包括試驗(yàn)腔室1，被試螺旋錐齒輪2，一經(jīng)精確計(jì)算并能改善系統(tǒng)加載性能的扭力軒3，用來記錄上述被試螺旋錐齒輪2各種信號的扭矩儀4，保持傳動比的傳動箱6，具有可變頻調(diào)速以適應(yīng)不同轉(zhuǎn)速要求的步進(jìn)電機(jī)7，具有兩端反向輸出且有大減速比和自鎖功能的加載器9，其連接方式為被試驗(yàn)螺旋錐齒輪2的試驗(yàn)腔室I通過扭力桿3連接扭矩儀4，再通過連接軸5a連接傳動箱6，最后連接步進(jìn)電機(jī)7，傳動箱6的另一端通過連接軸5b連接一個加載器9,再通過長傳動軸8和試驗(yàn)腔室I連接,形成一個按功率流的封閉系統(tǒng)，整個封閉系統(tǒng)的傳動比=1，這里要指出的是傳動比=1是保持整個系統(tǒng)正常運(yùn)行的基本定律，為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員熟知的一個定律概念。[0016]電氣部分，即測控系統(tǒng)部分包括具有對整個系統(tǒng)進(jìn)行程序測控的計(jì)算機(jī)11;執(zhí)行器12，接收計(jì)算機(jī)11發(fā)出的指令變頻調(diào)速器13，用于接收執(zhí)行器12的指令，從而對加載器9的加載力進(jìn)行調(diào)節(jié)。電氣部分中的各部件都是通過電線10依次連接的。[0017]機(jī)械部分中的扭矩儀4和加載器9通過電線10分別連接到電氣部分中的計(jì)算機(jī) 11和變頻調(diào)速器13上，這樣當(dāng)扭矩儀4給出各種信號后，由計(jì)算機(jī)11進(jìn)行程序分析并作出判斷，計(jì)算機(jī)11把判斷的信號傳給執(zhí)行器12，通過執(zhí)行器12發(fā)指令給變頻調(diào)速器13，由變頻調(diào)速器13改變對加載器9的加載力，從而完成對機(jī)械部分的制控。下面將對本實(shí)用新型齒輪試驗(yàn)臺的機(jī)械部分和電氣部分相結(jié)合運(yùn)行的原理以及電氣部分中的計(jì)算機(jī)對整個系統(tǒng)進(jìn)行測控程序的流程作詳細(xì)描述。[0018]當(dāng)被試螺旋錐齒輪2被放入試驗(yàn)腔室I時，由扭力桿3把被試螺旋錐齒輪2的狀況傳給扭矩儀4。扭矩儀4是用來記錄被試螺旋錐齒輪2的各種信號的，再通過連接軸5a 與傳動箱6相連,而傳動箱6是用來保持傳動比=I,它通過步進(jìn)電機(jī)8來控制傳動比=I。 傳動箱6的另一端由連接軸5b與加載器9相連,加載器9通過長傳動軸8對被試螺旋錐齒輪2給出正加載或負(fù)加載的力，使被試螺旋錐齒輪2可以從正反兩個方向受力接收試驗(yàn)，直至被試螺旋錐齒輪2損壞或達(dá)到疲勞壽命為止。扭矩儀4是測控系統(tǒng)中的一部分，扭矩儀4 傳出扭矩信號給計(jì)算機(jī)11，包括扭矩、轉(zhuǎn)速、溫度、加速度以及運(yùn)行時間、循環(huán)次數(shù)等參數(shù)， 接著計(jì)算機(jī)執(zhí)行測控程序，如圖2流程圖所示，首先計(jì)算機(jī)設(shè)置扭矩傳感器常數(shù)SI，并將扭矩調(diào)零S2后，按照試驗(yàn)要求設(shè)置參數(shù)，參數(shù)包括上述扭矩、轉(zhuǎn)速、溫度、加速度以及運(yùn)行時間、循環(huán)次數(shù)等，并將這些參數(shù)進(jìn)行加載S3，接著計(jì)算機(jī)11將測量當(dāng)前被試螺旋錐齒輪的扭矩、轉(zhuǎn)速、溫度、加速度等參數(shù)S4，這些參數(shù)信號通過A/D程序轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識別的語言，再通過計(jì)算機(jī)的分析處理，參照上述試驗(yàn)要求設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行增加或減少加載力的調(diào)節(jié)S5，并通過執(zhí)行器12發(fā)指令給變頻調(diào)速器13，由變頻調(diào)速器13改變對加載器9的加載力，從而完成基本測控過程。[0019]上述調(diào)節(jié)加載力S5的步驟后，將根據(jù)步驟S3中試驗(yàn)要求所設(shè)置的運(yùn)行時間參數(shù)對本次工況的運(yùn)行時間進(jìn)行判斷S6，若上述判斷結(jié)果S6為否的話，即本次工況運(yùn)行時間未到，則重新回到步驟S4進(jìn)行各參數(shù)的測量，若上述判斷結(jié)果S6為是的話，則進(jìn)行對所有各組工況是否都已運(yùn)行完畢的判斷S7。[0020]上述判斷結(jié)果S7為是的話，則整個測控過程結(jié)束，反之計(jì)算機(jī)測控程序?qū)⒒氐讲襟ES3按試驗(yàn)要求設(shè)置下一組工況的各參數(shù)并加載。試驗(yàn)系統(tǒng)是一個封閉系統(tǒng)，在封閉環(huán)中串接的加載器9，由于具有兩端反向輸出，且有大減速比和自鎖功能，因此通過其通電時間的長短和頻率的大小，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中扭矩的大小。當(dāng)改變其旋轉(zhuǎn)方向時，即可實(shí)現(xiàn)負(fù)加載。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種礦用汽車螺旋錐齒輪試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述裝置包括試驗(yàn)腔室和安裝在所述試驗(yàn)腔室內(nèi)的被試螺旋錐齒輪，所述被試螺旋錐齒輪與扭力桿的一端連接，所述扭力桿的另一端與扭矩儀連接，所述扭矩儀與傳動箱輸出端連接，所述傳動箱的輸入端與步進(jìn)電機(jī)，所述傳動箱的另一輸出端與加載器的輸入端連接，所述加載器的輸出端與試驗(yàn)腔室連接；所述扭矩儀與具有對整個系統(tǒng)進(jìn)行程序測控的計(jì)算機(jī)電連接，所述計(jì)算機(jī)的信號輸出與執(zhí)行器的輸入端電連接，所述執(zhí)行器的輸出端與變頻調(diào)速器的信號輸入端電連接，所述變頻調(diào)速器的信號輸出端與加載器電連接，從而對加載器的加載力進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2.如權(quán)利要求I所述的礦用汽車螺旋錐齒輪試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述扭矩儀和傳動箱是通過連接軸相連的。
3.如權(quán)利要求I所述的礦用汽車螺旋錐齒輪試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述加載器和試驗(yàn)腔室是通過長傳動軸相連接。
4.如權(quán)利要求I所述的礦用汽車螺旋錐齒輪試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述加載器和傳動箱是通過連接軸相連的。
5.如權(quán)利要求I所述的礦用汽車螺旋錐齒輪試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述扭矩儀、計(jì)算機(jī)、執(zhí)行器、變頻調(diào)速器以及加載器是通過電線依次連接的。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種礦用汽車螺旋錐齒輪試驗(yàn)裝置，該裝置包括試驗(yàn)腔室和安裝在試驗(yàn)腔室內(nèi)的被試螺旋錐齒輪，被試螺旋錐齒輪連接在扭力桿的一端，扭力桿的另一端與扭矩儀連接，扭矩儀與傳動箱輸出端連接，傳動箱的輸入端與步進(jìn)電機(jī)，傳動箱的另一輸出端與加載器的輸入端連接，加載器的輸出端與試驗(yàn)腔室連接；扭矩儀與具有對整個系統(tǒng)進(jìn)行程序測控的計(jì)算機(jī)電連接，計(jì)算機(jī)的信號輸出與執(zhí)行器的輸入端電連接，執(zhí)行器的輸出端與變頻調(diào)速器的信號輸入端電連接，變頻調(diào)速器的信號輸出端與加載器電連接，從而對加載器的加載力進(jìn)行調(diào)節(jié)。該裝置可實(shí)現(xiàn)對礦用汽車螺旋錐齒輪進(jìn)行變載荷和變加載方向的機(jī)械性能測試。
文檔編號G01M13/02GK202793787SQ20122042559
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月25日
發(fā)明者劉鋤非, 鄔惠明 申請人:江陰市科安傳動機(jī)械有限公司