CN105758637B - 一种斜齿式大扭矩加载装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种斜齿式大扭矩加载装置，包括：法兰盘I、连接轴I、支撑I、中间轴、缸体、双头油缸、双头油缸安装座、支撑II、连接轴II、法兰盘II、支撑座I、缸体座、支撑座II、滑块、直线导轨；所述连接轴I与所述支撑I采用轴承连接，所述连接轴I与所述中间轴的一端采用斜齿啮合，所述中间轴安装在所述缸体内，所述中间轴的另一端与所述连接轴II采用斜齿啮合，所述双头油缸固定在所述缸体上，所述双头油缸的两端分别与所述支撑I和所述支撑II通过螺栓固定连接；本发明通过所述双头油缸及相反旋向的斜齿传动实现大扭矩的加载且扭矩保持稳定，在运转过程中程序控制改变施载，具有结构简单、紧凑，工艺性好，操作方便，通用性高的显著优点。
Description
技术领域
本发明涉及到封闭试验台上的重要部件，具体的说是涉及到一种斜齿式大扭矩加载装置。
背景技术
机械封闭式试验台中，扭矩加载器是关键部件，这是由于试验台中的封闭力矩就依靠加载器产生，加载器的性能直接影响到试验台的使用性能及技术经济指标，所以在很大程度上可以认为，数十年来机械封闭式试验台的发展其实质就是加载器的发展。随着封闭试验的提高和发展，加载器的性能也日趋完善，以满足不同功率范围的封闭试验要求。
为解决新型三叉式等角速万向联轴器的试验问题，一般均要研制配套的封闭试验***，来模拟万向联轴器在高速、重载的运行条件下的工作性能，而大扭矩加载器是封闭试验***中最重要的组成部件，对大扭矩加载器的研究开发就显得尤为重要。
本发明的目的寻求设计制造一种结构简单、紧凑，工艺性好，操作方便，通用性高的斜齿式大扭矩加载装置。
发明内容
为了实现上述发明目的，本发明公开一种通过所述双头油缸及所述中间轴两端相反旋向的斜齿传动实现大扭矩的加载且扭矩保持稳定，在运转过程中程序控制改变施载，具有结构简单、紧凑，工艺性好，操作方便，通用性高的斜齿式大扭矩加载装置。
本发明所采用的技术方案如下：
一种斜齿式大扭矩加载装置，包括：法兰盘I、连接轴I、支撑I、中间轴、缸体、双头油缸、双头油缸安装座、支撑II、连接轴II、法兰盘II、支撑座I、缸体座、支撑座II、滑块、直线导轨；所述法兰盘I与所述连接轴I的小端连接，所述连接轴I与所述支撑I采用轴承连接，所述连接轴I的大端与所述中间轴的一端采用斜齿啮合，所述中间轴通过两个滚动轴承安装在所述缸体内，所述中间轴的另一端与所述连接轴II的大端采用斜齿啮合，所述连接轴II与所述支撑II采用轴承连接，连接轴II的小端与所述法兰盘II连接；所述双头油缸固定在所述缸体上；所述支撑座I和所述支撑座II上安有所述直线导轨，所述支撑I和所述支撑II的底部安有所述滑块；所述缸体固定安装在所述缸体座上，所述支撑座I、所述支撑座II、所述缸体座通过螺栓固定在试验台上。
进一步地，所述连接轴I和所述连接轴II为阶梯轴，所述连接轴I和所述连接轴II的大端开有外斜齿，所述连接轴I和所述连接轴II上外斜齿的旋向相反。
进一步地，所述中间轴为空心轴，所述中间轴的两端内侧开有相反旋向的内斜齿，分别与所述连接轴I和所述连接轴II上的外斜齿相啮合，当转动所述连接轴I时，通过相反旋向的斜齿啮合，使连接轴II上产生相反的作用力从而实现大扭矩的加载；所述中间轴通过两个滚动轴承安装在所述缸体内，所述滚动轴承内圈与所述中间轴过盈配合，所述滚动轴承外圈与所述缸体的内壁过盈配合，所述滚动轴承采用轴肩和弹性挡圈进行轴向定位，保证中间轴的可靠转动。
进一步地，所述双头油缸有两个，所述双头油缸安装座有两对，所述双头油缸安装座固定在所述缸体的两侧，两个所述双头油缸通过所述双头油缸安装座固定在所述缸体上，所述双头油缸的两端分别与所述支撑I和所述支撑II通过螺栓固定连接；两个所述双头油缸改变油缸杆的伸出长度，调节所述中间轴上的内斜齿与所述连接轴I和所述连接轴II上的外斜齿的重合度，实现不同扭矩的加载，通过所述滑块与所述直线导轨的导向作用，实现两个所述双头油缸同步运动并保证加载扭矩的稳定。
进一步地，所述支撑I和所述支撑II的中心开有圆孔，用来安装轴承，所述支撑I和所述支撑II的两侧分别开有通孔，通过螺栓来固定所述双头油缸的油缸杆。
进一步地，所述滑块与所述直线导轨有四套，配合两个所述双头油缸的油缸杆的伸出长度来调节所述支撑I和所述支撑II之间的距离。
进一步地，所述一种斜齿式大扭矩加载装置还包括一测量装置，所述测量装置装在连接轴II上，用于测量整个装置中加载扭矩的大小。
进一步地，所述一种斜齿式大扭矩加载装置还包括一控制***，当整个装置上产生的扭矩超出许用范围时，所述控制***控制两个所述双头油缸的油缸杆的运动，对整个装置起到过载保护作用。
本发明还涉及了一种斜齿式大扭矩加载装置的工作方法，具体步骤如下：当需要增大整个装置的扭矩时，控制两个所述双头油缸缩短油缸杆的伸出长度，所述支撑I和所述支撑II底部的所述滑块沿所述直线导轨移动，缩短所述支撑I和所述支撑II之间的距离，同时增大了所述中间轴上的内斜齿与所述连接轴I和所述连接轴II上的外斜齿的重合度；所述连接轴I通过齿轮传动驱动所述中间轴转动，通过所述中间轴两端相反旋向的斜齿传动作用，实现大扭矩的加载。
本发明的一种斜齿式大扭矩加载装置，其有益效果在于：
(1)本发明的一种斜齿式大扭矩加载装置通过所述双头油缸及所述中间轴两端相反旋向的斜齿传动实现大扭矩的加载且扭矩保持稳定，在运转过程中程序控制改变施载。
(2)本发明的一种斜齿式大扭矩加载装置具有结构简单、紧凑，工艺性好，操作方便，通用性高的显著优点。
附图说明
图1为本发明一种斜齿式大扭矩加载装置的主视图；
图2为本发明一种斜齿式大扭矩加载装置的右视图；
图3为本发明一种斜齿式大扭矩加载装置的三维立体图；
图中：1-法兰盘I、2-连接轴I、3-支撑I、4-中间轴、5-缸体、6-双头油缸、7-双头油缸安装座、8-支撑II、9-连接轴II、10-法兰盘II、11-支撑座I、12-缸体座、13-支撑座II、14-滑块、15-直线导轨。
具体实施方式
下面结合附图对发明做进一步的描述。
如图1、2、3所示，一种斜齿式大扭矩加载装置，包括：法兰盘I1、连接轴I2、支撑I3、中间轴4、缸体5、双头油缸6、双头油缸安装座7、支撑II8、连接轴II9、法兰盘II10、支撑座I11、缸体座12、支撑座II13、滑块14、直线导轨15；所述法兰盘I1与所述连接轴I2的小端连接，所述连接轴I2与所述支撑I3采用轴承连接，所述连接轴I2和所述连接轴II9为阶梯轴，所述连接轴I2和所述连接轴II9的大端开有外斜齿，所述连接轴I2和所述连接轴II9上外斜齿的旋向相反；所述中间轴4通过两个滚动轴承安装在所述缸体5内，所述中间轴4的两端内侧开有相反旋向的内斜齿，分别与所述连接轴I2和所述连接轴II9的大端的外斜齿相啮合；所述连接轴II9与所述支撑II8采用轴承连接，连接轴II9的小端与所述法兰盘II10连接；所述双头油缸6有两个，所述双头油缸安装座7有两对，所述双头油缸安装座7固定在所述缸体5的两侧，两个所述双头油缸6通过所述双头油缸安装座7固定在所述缸体5上，所述双头油缸6的两端分别与所述支撑I3和所述支撑II8通过螺栓固定连接；两个所述双头油缸6改变油缸杆的伸出长度，调节所述中间轴4上的内斜齿与所述连接轴I2和所述连接轴II9上的外斜齿的重合度，实现不同扭矩的加载；所述支撑座I11和所述支撑座II13上安有所述直线导轨15，所述支撑I3和所述支撑II8的底部安有所述滑块14，通过所述滑块14与所述直线导轨15的导向作用，实现两个所述双头油缸6同步运动并保证加载扭矩的稳定；所述缸体5固定安装在所述缸体座12上，所述支撑座I11、所述支撑座II13、所述缸体座12通过螺栓固定在试验台上。
如图1、2、3所示，本发明一种斜齿式大扭矩加载装置的工作方法具体步骤如下：
当需要增大整个装置的扭矩时，控制两个所述双头油缸6缩短油缸杆的伸出长度，所述支撑I3和所述支撑II8底部的所述滑块14沿所述直线导轨15移动，缩短所述支撑I3和所述支撑II8之间的距离，同时增大了所述中间轴4上的内斜齿与所述连接轴I2和所述连接轴II9上的外斜齿的重合度；所述连接轴I2通过齿轮传动驱动所述中间轴4转动，通过所述中间轴4两端相反旋向的斜齿传动作用，实现大扭矩的加载。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种斜齿式大扭矩加载装置，包括：法兰盘I(1)、连接轴I(2)、支撑I(3)、中间轴(4)、缸体(5)、双头油缸(6)、双头油缸安装座(7)、支撑II(8)、连接轴II(9)、法兰盘II(10)、支撑座I(11)、缸体座(12)、支撑座II(13)、滑块(14)、直线导轨(15)；所述法兰盘I(1)与所述连接轴I(2)的小端连接，所述连接轴I(2)与所述支撑I(3)采用轴承连接，所述连接轴I(2)的大端与所述中间轴(4)的一端采用斜齿啮合，所述中间轴(4)通过两个滚动轴承安装在所述缸体(5)内，所述中间轴(4)的另一端与所述连接轴II(13)的大端采用斜齿啮合，所述连接轴II(9)与所述支撑II(8)采用轴承连接，连接轴II(9)的小端与所述法兰盘II(10)连接；所述连接轴I(2)和所述连接轴II(9)为阶梯轴，所述连接轴I(2)和所述连接轴II(9)的大端开有外斜齿，所述连接轴I(2)和所述连接轴II(9)上外斜齿的旋向相反；所述双头油缸(6)固定在所述缸体(5)上；所述支撑座I(11)和所述支撑座II(13)上安有所述直线导轨(15)，所述支撑I(3)和所述支撑II(8)的底部安有所述滑块(14)；所述缸体(5)固定安装在所述缸体座(12)上，所述支撑座I(11)、所述支撑座II(13)、所述缸体座(12)通过螺栓固定在试验台上；所述双头油缸(6)有两个，所述双头油缸安装座(7)有两对，所述双头油缸安装座(7)固定在所述缸体(5)的两侧，两个所述双头油缸(6)通过所述双头油缸安装座(7)固定在所述缸体(5)上，所述双头油缸(6)的两端分别与所述支撑I(3)和所述支撑II(8)通过螺栓固定连接；两个所述双头油缸(6)改变油缸杆的伸出长度，调节所述中间轴(4)上的内斜齿与所述连接轴I(2)和所述连接轴II(9)上的外斜齿的重合度，实现不同扭矩的加载，通过所述滑块(14)与所述直线导轨(15)的导向作用，实现两个所述双头油缸(6)同步运动并保证加载扭矩的稳定。
2.如权利要求1所述的一种斜齿式大扭矩加载装置，其特征在于：所述中间轴(4)为空心轴，所述中间轴(4)的两端内侧开有相反旋向的内斜齿，分别与所述连接轴I(2)和所述连接轴II(9)上的外斜齿相啮合，当转动所述连接轴I(2)时，通过相反旋向的斜齿啮合，使连接轴II(9)上产生相反的作用力从而实现大扭矩的加载；所述中间轴(4)通过两个滚动轴承安装在所述缸体(5)内，所述滚动轴承内圈与所述中间轴(4)过盈配合，所述滚动轴承外圈与所述缸体(5)的内壁过盈配合，所述滚动轴承采用轴肩和弹性挡圈进行轴向定位，保证中间轴(4)的可靠转动。
3.如权利要求1所述的一种斜齿式大扭矩加载装置，其特征在于：所述支撑I(3)和所述支撑II(8)的中心开有圆孔，用来安装轴承，所述支撑I(3)和所述支撑II(8)的两侧分别开有通孔，通过螺栓来固定所述双头油缸(6)的油缸杆。
4.如权利要求1所述的一种斜齿式大扭矩加载装置，其特征在于：所述滑块(14)与所述直线导轨(15)有四套，配合两个所述双头油缸(6)的油缸杆的伸出长度来调节所述支撑I(3)和所述支撑II(8)之间的距离。
5.如权利要求1所述的一种斜齿式大扭矩加载装置，其特征在于：还包括一测量装置，所述测量装置装在连接轴II(9)上，用于测量整个装置中加载扭矩的大小。
6.如权利要求1所述的一种斜齿式大扭矩加载装置，其特征在于：还包括一控制***，当整个装置上产生的扭矩超出许用范围时，所述控制***控制两个所述双头油缸(6)的油缸杆的运动，对整个装置起到过载保护作用。
7.如权利要求1所述的一种斜齿式大扭矩加载装置的工作方法，其特征在于：当需要增大整个装置的扭矩时，控制两个所述双头油缸(6)缩短油缸杆的伸出长度，所述支撑I(3)和所述支撑II(8)底部的所述滑块(14)沿所述直线导轨(15)移动，缩短所述支撑I(3)和所述支撑II(8)之间的距离，同时增大了所述中间轴(4)上的内斜齿与所述连接轴I(2)和所述连接轴II(9)上的外斜齿的重合度；所述连接轴I(2)通过齿轮传动驱动所述中间轴(4)转动，通过所述中间轴(4)两端相反旋向的斜齿传动作用，实现大扭矩的加载。
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