-2接觸 到測(cè)試齒輪26 ;絲杠基座9、防塵罩10、導(dǎo)軌14通過(guò)緊固件固定在上頂板1上；絲杠11與 絲杠基座9配合，使得絲杠11只做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；V型塊測(cè)試頂針13通過(guò)與螺母12和導(dǎo)軌14 配合固定在滾珠絲杠機(jī)構(gòu)上，通過(guò)滾珠絲杠機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng)；如圖5所示，齒輪止動(dòng) 件22用來(lái)抵住未測(cè)試輪齒，也起固定齒輪作用。
[0031] 在支撐軸23的末端設(shè)置有蝸輪20,在蝸輪20上方設(shè)置有蝸桿19,并由齒輪旋轉(zhuǎn) 電機(jī)17驅(qū)動(dòng)；本實(shí)施例中，齒輪旋轉(zhuǎn)電機(jī)17為伺服電機(jī)且通過(guò)緊固件固定在齒輪旋轉(zhuǎn)電機(jī) 機(jī)座18上，齒輪旋轉(zhuǎn)電機(jī)機(jī)座18通過(guò)緊固件固定在地面上；蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)包括蝸桿19、蝸 輪20、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)基座21，蝸桿19和蝸輪20配合，蝸輪20通過(guò)固定件固定在蝸輪蝸桿 機(jī)構(gòu)基座21上，防止其上下左右竄動(dòng)，而只做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0032] 上頂板伸縮部分包括光軸2、頂軸7、液壓缸8 ;頂軸7安裝在液壓缸8上構(gòu)成可伸 縮機(jī)構(gòu)；在上頂板1和下基座3之間呈對(duì)角布置有光軸2和可伸縮機(jī)構(gòu)，使得上頂板1能上 下移動(dòng)來(lái)安裝不同規(guī)格的測(cè)試齒輪26 ;如圖2所示，上頂板1上有圓孔1-1和槽1-2,圓孔 1-1用來(lái)和光軸2和頂軸7配合，使得上頂板上下移動(dòng)；槽1-2用來(lái)與V型塊測(cè)試頂針13配 合。上頂板伸縮部分的光軸2和液壓缸8通過(guò)緊固件固定在下基座3上。
[0033] 齒輪疲勞試驗(yàn)臺(tái)是以加載電機(jī)15驅(qū)動(dòng)絲杠 11旋轉(zhuǎn)，絲杠 11和螺母12之間有滾 珠，從而帶動(dòng)螺母12和其上的V型塊測(cè)試頂針13沿著導(dǎo)軌14水平往復(fù)移動(dòng)；使得V型塊 測(cè)試頂針13的頂針頭對(duì)測(cè)試齒輪26的待測(cè)輪齒產(chǎn)生徑向力而迫使待測(cè)輪齒斷裂；從而再 利用齒輪旋轉(zhuǎn)電機(jī)17驅(qū)動(dòng)蝸桿19和蝸輪20旋轉(zhuǎn)，從而通過(guò)支撐軸23帶動(dòng)測(cè)試齒輪26轉(zhuǎn) 動(dòng)至新的待測(cè)輪齒。
[0034] 本實(shí)用新型使用時(shí)，先將下基座3通過(guò)四個(gè)角的固定耳5固定在地面上，再將光軸 2、液壓缸8通過(guò)緊固件固定在下基座3上，頂軸7和液壓缸8連接，然后將上頂板1放在光 軸2和頂軸7上，再將絲杠基座9和導(dǎo)軌14通過(guò)緊固件固定在上頂板1上，再將滾珠絲杠 機(jī)構(gòu)和V型塊測(cè)試頂針13、絲杠基座9和導(dǎo)軌14配合好，再將加載電機(jī)15固定在加載電 機(jī)機(jī)座16上，加載電機(jī)15與絲杠11連接好，再將測(cè)試齒輪26安裝在齒輪支撐架25上，并 沿滑槽4左右移動(dòng)齒輪支撐架25,使測(cè)試齒輪26的某個(gè)待測(cè)輪齒位于V型塊測(cè)試頂針13 的下方，通過(guò)緊固件將齒輪支撐架25與下基座3固定；接著，沿滑槽4左右移動(dòng)齒輪止動(dòng)件 22,使齒輪止動(dòng)件22上端與測(cè)試齒輪26下部的一個(gè)非待試輪齒相抵，并通過(guò)緊固件將齒輪 止動(dòng)件22與下基座3固定；接著，將齒輪旋轉(zhuǎn)電機(jī)17固定在齒輪旋轉(zhuǎn)電機(jī)機(jī)座18上，齒輪 旋轉(zhuǎn)電機(jī)17與蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)配合好，蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)再和支撐軸23連接好，然后加載電機(jī)15 勻速啟動(dòng)，帶動(dòng)滾珠絲杠機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，然后滾珠絲杠機(jī)構(gòu)帶動(dòng)V型塊測(cè)試頂針13左右運(yùn)動(dòng)，頂 針頭頂住測(cè)試齒輪26的待測(cè)輪齒上，即可以進(jìn)行疲勞試驗(yàn)。為了防止粉塵，在滾珠絲杠機(jī) 構(gòu)外裝一個(gè)防塵罩10,防塵罩10通過(guò)緊固件固定在上頂板1上。如果要測(cè)試另個(gè)輪齒，可 以啟動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)電機(jī)17,從而帶動(dòng)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，最后使得測(cè)試齒輪26旋轉(zhuǎn)。如果要 測(cè)試更大齒輪，可以控制液壓缸8使得頂軸7上下運(yùn)動(dòng)，直到調(diào)整到合適位置，液壓缸8不 做運(yùn)動(dòng)，上頂板固定，其它相應(yīng)的加載電機(jī)15和齒輪旋轉(zhuǎn)電機(jī)17也調(diào)整到相應(yīng)位置，從而 可以測(cè)試不同齒輪。
[0035] 一種基于可伸縮性的齒輪疲勞試驗(yàn)臺(tái)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)計(jì)算方法是按如下步驟進(jìn) 行：
[0036] 步驟1、利用式（1)獲得測(cè)試齒輪26中第i個(gè)輪齒的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)Ni:
[0037] Ni= OiAn2)/^ (1)
[0038] 式（I)，Ii1表示所述加載電機(jī)（15)對(duì)第i個(gè)輪齒的正轉(zhuǎn)次數(shù)，η 2表示所述加載電 機(jī)（15)對(duì)第i個(gè)輪齒的反轉(zhuǎn)次數(shù)；加載電機(jī)15為伺服電機(jī)，受電腦控制，電腦旁設(shè)置有傳 感器，傳感器測(cè)定加載電機(jī)15的正轉(zhuǎn)次數(shù)和反轉(zhuǎn)次數(shù)；
[0039] 步驟2、利用式（2)獲得測(cè)試齒輪26的平均應(yīng)力循環(huán)次數(shù)F :
[0041] 式（2)，Z表示所述加載電機(jī)（15)的輪齒總數(shù)，一般取偶數(shù)；1彡i彡Z。
[0042] 還可以通過(guò)其他方式來(lái)獲得齒輪疲勞度，例如：在待測(cè)輪齒上安裝應(yīng)變片，在滾珠 絲杠上設(shè)置位移傳感器，從而通過(guò)測(cè)得的應(yīng)變和V型塊測(cè)試頂針13運(yùn)動(dòng)的最大位置來(lái)帶入 標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算齒輪疲勞強(qiáng)度的計(jì)算公式中，也可實(shí)現(xiàn)齒輪疲勞度的快速計(jì)算，并提高了準(zhǔn)確性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可伸縮性的齒輪疲勞試驗(yàn)臺(tái)，其特征包括：加載部分、齒輪安裝部分和上頂板 伸縮部分所組成； 所述加載部分包括上頂板（1)、絲杠基座（9)、絲杠（11)、螺母（12)、V型塊測(cè)試頂針 (13)、導(dǎo)軌（14)和加載電機(jī)（15); 在所述上頂板（1)上設(shè)置有所述導(dǎo)軌（14)，在所述導(dǎo)軌（14)的兩端設(shè)置有絲杠基座 (9)，在所述絲杠基座（9)內(nèi)，并處于所述導(dǎo)軌（14)的上方設(shè)置有所述絲杠（11)，并由所述 加載電機(jī)（15)驅(qū)動(dòng)；在所述絲杠（11)上配合有所述螺母（12)和設(shè)置所述螺母（12)上的 V型塊測(cè)試頂針（13); 所述齒輪安裝部分包括下基座（3)、齒輪支撐架（25)、測(cè)試齒輪（26)、齒輪止動(dòng)件 (22) 、蝸桿（19)、蝸輪（20)和齒輪旋轉(zhuǎn)電機(jī)（17); 在所述下基座（3)上設(shè)置有滑槽（4)，在所述滑槽（4)上設(shè)置有可移動(dòng)的齒輪支撐架 (25)和齒輪止動(dòng)件（22);所述齒輪支撐架（25)為叉形件，且在所述叉形件內(nèi)通過(guò)支撐軸 (23) 安裝有所述測(cè)試齒輪（26)，且所述齒輪止動(dòng)件（22)抵于所述測(cè)試齒輪（26)的非待測(cè) 輪齒上；所述V型塊測(cè)試頂針（13)的頂針頭抵于所述測(cè)試齒輪（26)的待測(cè)輪齒上；在所述 支撐軸（23)的末端設(shè)置有蝸輪（20)，在所述蝸輪（20)上方設(shè)置有蝸桿（19)，并由所述齒 輪旋轉(zhuǎn)電機(jī)（17)驅(qū)動(dòng)； 所述上頂板伸縮部分包括光軸（2)、頂軸（7)、液壓缸（8);所述頂軸（7)安裝在所述液 壓缸（8)上構(gòu)成可伸縮機(jī)構(gòu)；在所述上頂板（1)和下基座（3)之間呈對(duì)角布置有所述光軸 (2)和可伸縮機(jī)構(gòu)，使得所述上頂板（1)能上下移動(dòng)來(lái)安裝不同規(guī)格的測(cè)試齒輪（26); 所述齒輪疲勞試驗(yàn)臺(tái)是以加載電機(jī)（15)驅(qū)動(dòng)所述絲杠（11)旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)所述螺母 (12)和其上的V型塊測(cè)試頂針（13)沿著所述導(dǎo)軌（14)水平往復(fù)移動(dòng)；使得所述V型塊測(cè) 試頂針（13)的頂針頭對(duì)所述測(cè)試齒輪（26)的待測(cè)輪齒產(chǎn)生徑向力而迫使待測(cè)輪齒斷裂； 從而再利用所述齒輪旋轉(zhuǎn)電機(jī)（17)驅(qū)動(dòng)所述蝸桿（19)和蝸輪（20)旋轉(zhuǎn)，從而通過(guò)所述支 撐軸（23)帶動(dòng)所述測(cè)試齒輪（26)轉(zhuǎn)動(dòng)至新的待測(cè)輪齒。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可伸縮性的齒輪疲勞試驗(yàn)臺(tái)，其特征是：所述加載電機(jī)（15) 和所述齒輪旋轉(zhuǎn)電機(jī)（17)均為伺服電機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種可伸縮性的齒輪疲勞試驗(yàn)臺(tái)，其特征是試驗(yàn)臺(tái)由加載部分、齒輪安裝部分和上頂板伸縮部分組成；以加載電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)螺母和其上的V型塊測(cè)試頂針沿著導(dǎo)軌水平往復(fù)移動(dòng)；使得V型塊測(cè)試頂針的頂針頭對(duì)測(cè)試齒輪的待測(cè)輪齒產(chǎn)生徑向力而迫使待測(cè)輪齒斷裂；從而再利用齒輪旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸桿和蝸輪旋轉(zhuǎn)，從而通過(guò)支撐軸帶動(dòng)測(cè)試齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)至新的待測(cè)輪齒。本實(shí)用新型能快速得出齒輪的疲勞度，從而能改善齒輪疲勞試驗(yàn)質(zhì)量，提高齒輪疲勞的測(cè)試速度和測(cè)試精度。
【IPC分類】G01M13/02
【公開(kāi)號(hào)】CN204649420
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520425654
【發(fā)明人】趙韓, 陳球勝, 黃康, 夏公川, 熊楊壽, 邵可, 于蓉蓉, 段松林
【申請(qǐng)人】合肥工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月18日