CN107621366A - 一种锥齿轮机械封闭式试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锥齿轮机械封闭式试验台，包括锥齿轮箱，所述锥齿轮箱包括被试锥齿轮组、陪试锥齿轮组和轴，所述被试锥齿轮组包括相互啮合并垂直设置的第一被试锥齿轮和第二被试锥齿轮，所述陪试锥齿轮组包括相互啮合并垂直设置的第一陪试锥齿轮和第二陪试锥齿轮，所述第一被试锥齿轮和所述第一陪试锥齿轮安装在所述轴上，所述轴上位于第一被试锥齿轮和第一陪试锥齿轮之间的位置安装角接触球轴承，两端的位置分别安装有圆柱滚子轴承，所述轴上设置有用于调节第一被试锥齿轮轴向位置的第一调节组件。这种试验台安装方便、结构简单、性能稳定，轴的承载能力大，锥齿轮的啮合精度高，可以在高速条件下对锥齿轮的传动性能进行试验。

Description

一种锥齿轮机械封闭式试验台

技术领域

本发明涉及一种齿轮试验台，尤其涉及一种锥齿轮机械封闭式试验台。

背景技术

锥齿轮常用于高转速的航空传动装置中，由于工作环境恶劣，对齿轮的传动要求较高。为了测试所设计的锥齿轮是否达到设计目标，同时也为将来的设计积累开发经验，需对目标齿轮进行试验。封闭式试验台结构简单、投资少、能耗少，在齿轮及其传动装置试验研究中得到了广泛应用。机械封闭式除具备封闭式的特点外，其加载和转速是两个独立的可任意控制参数。现有机械封闭式试验台很大部分是针对圆柱齿轮箱进行试验，少有针对锥齿轮进行试验，并且现有的锥齿轮机械封闭式试验台能测试的齿轮转速不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种安装方便、结构安全可靠，可以对高速锥齿轮的振动、动态传递误差、动应力和疲劳情况进行试验的锥齿轮机械封闭式试验台。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种锥齿轮机械封闭式试验台，包括锥齿轮箱，所述锥齿轮箱包括被试锥齿轮组、陪试锥齿轮组和轴，所述被试锥齿轮组包括相互啮合并垂直设置的第一被试锥齿轮和第二被试锥齿轮，所述陪试锥齿轮组包括相互啮合并垂直设置的第一陪试锥齿轮和第二陪试锥齿轮，所述第一被试锥齿轮和所述第一陪试锥齿轮安装在所述轴上，所述轴上位于第一被试锥齿轮和第一陪试锥齿轮之间的位置安装角接触球轴承，两端的位置分别安装有圆柱滚子轴承，所述轴上设置有用于调节第一被试锥齿轮轴向位置的第一调节组件。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述锥齿轮箱还包括设置在外部的壳体和设置在内部中间位置的支撑座，所述支撑座用于支撑所述角接触球轴承。

所述第一调节组件包括第一止退螺母和第二止退螺母，所述第一止退螺母和第二止退螺母分设于所述第一被试锥齿轮两端。

所述第一止退螺母安装于第一被试锥齿轮靠近圆柱滚子轴承一端，所述第二止退螺母安装于第一被试锥齿轮靠近角接触球轴承一端，所述第二止退螺母与第一被试锥齿轮之间安装有用于避让第二被试锥齿轮的限位轴套。

所述轴上设置有用于调节第一陪试锥齿轮轴向位置的第二调节组件。

所述第二调节组件包括第三止退螺母和垫片，所述第三止退螺母安装于第一陪试锥齿轮靠近圆柱滚子轴承一端，角接触球轴承的两端安装有角接触球轴承端盖，所述垫片安装在所述角接触球轴承端盖与支撑座之间，并与所述第三止退螺母配合调节第一陪试锥齿轮的轴向位置。

所述第一陪试锥齿轮包括齿轮件和连接件，所述齿轮件与所述连接件固定连接。

所述轴靠近第一被试锥齿轮的一端作为试验端伸出壳体。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的锥齿轮机械封闭式试验台，包括锥齿轮箱，锥齿轮箱包括被试锥齿轮组、陪试锥齿轮组和轴，被试锥齿轮组包括第一被试锥齿轮和第二被试锥齿轮，陪试锥齿轮组包括第一陪试锥齿轮和第二陪试锥齿轮，第一被试锥齿轮和第一陪试锥齿轮安装在轴上，轴上位于第一被试锥齿轮和第一陪试锥齿轮之间的位置安装角接触球轴承，两端的位置分别安装有圆柱滚子轴承，轴上设置有用于调节第一被试锥齿轮轴向位置的第一调节组件，这种试验台安装方便、结构简单安全、传递扭矩大、性能稳定可靠、节能效果好，圆柱滚子轴承的承载能力大，可很好承受传动产生的主要切向分力和径向分力，角接触球轴承的结构使得其可以很好承受全部的轴向分力以及部分切向和径向分力，这样的轴承布置大幅提高了轴的承载能力和寿命，第一调节组件可以调节第一被试锥齿轮轴向位置，以保证锥齿轮的啮合精度，在高速锥齿轮性能测试过程中，轴的负载大，对齿轮啮合精度要求高，本发明解决了这一问题，实现了高速条件下对锥齿轮的振动、动态传递误差、动应力和疲劳情况等传动性能进行试验。

附图说明

图1是本发明的俯视图。

图2是本发明的剖视图。

图例说明：

1、锥齿轮箱；11、被试锥齿轮组；111、第一被试锥齿轮；112、第二被试锥齿轮；12、陪试锥齿轮组；121、第一陪试锥齿轮；1211、齿轮件；1212、连接件；122、第二陪试锥齿轮；13、轴；131、第一调节组件；1311、第一止退螺母；1312、第二止退螺母；132、第二调节组件；1321、第三止退螺母；1322、垫片；133、角接触球轴承；134、圆柱滚子轴承；135、限位轴套；136、角接触球轴承端盖；14、壳体；15、支撑座；2、圆柱齿轮箱；3、驱动电机；41、第一联轴器；42、第二联轴器；43、第三联轴器；44、第四联轴器；45、第五联轴器；46、第六联轴器；47、第七联轴器；51、圆柱齿轮箱输入轴；52、第二被试锥齿轮轴；53、第一轴；54、第二轴；55、圆柱齿轮箱第一输出轴；56、第二陪试锥齿轮轴；57、第三轴；58、圆柱齿轮箱第二输出轴；6、机械扭矩加载器；7、轴承座；81、第一转矩转速传感器；82、第二转矩转速传感器；9、呼吸杯。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

如图1和图2所示，本实施例的锥齿轮机械封闭式试验台，包括锥齿轮箱1、圆柱齿轮箱2和驱动电机3，锥齿轮箱1包括被试锥齿轮组11、陪试锥齿轮组12和轴13，被试锥齿轮组11包括相互啮合并垂直设置的第一被试锥齿轮111和第二被试锥齿轮112，陪试锥齿轮组12包括相互啮合并垂直设置的第一陪试锥齿轮121和第二陪试锥齿轮122，第一被试锥齿轮111和第一陪试锥齿轮121安装在轴13上，轴13上位于第一被试锥齿轮111和第一陪试锥齿轮121之间的位置安装角接触球轴承133，两端的位置分别安装有圆柱滚子轴承134，轴13上设置有用于调节第一被试锥齿轮111轴向位置的第一调节组件131，锥齿轮箱1和圆柱齿轮箱2分设于试验台两侧，驱动电机3通过第一联轴器41与圆柱齿轮箱输入轴51相连，第二被试锥齿轮112安装于第二被试锥齿轮轴52上，第二被试锥齿轮轴52依次连接第二联轴器42、第一轴53、机械扭矩加载器6、轴承座7、第二轴54、第三联轴器43、第一转矩转速传感器81、第四联轴器44和圆柱齿轮箱第一输出轴55，第二陪试锥齿轮122安装于第二陪试锥齿轮轴56上，第二陪试锥齿轮轴56依次连接第五联轴器45、第三轴57、第六联轴器46、第二转矩转速传感器82、第七联轴器47和圆柱齿轮箱第二输出轴58，锥齿轮箱1和圆柱齿轮箱2上均安装有呼吸杯9，这种试验台安装方便、结构简单、安全可靠，采取上述的轴承布置方式能大幅提高轴13的承载能力和寿命，锥齿轮传动过程中传动力主要在啮合点的切线方向，主要由承载能力大的圆柱滚子轴承134承受，其它方向的分力由角接触球轴承133承受，此外通过第一调节组件131可以调节第一被试锥齿轮111的轴向位置，从而提高锥齿轮之间的啮合精度，在高速锥齿轮性能测试过程中，对轴13的负载能力和齿轮的啮合精度都有较高的要求，这种锥齿轮机械封闭式试验台负载能力大，可以调节齿轮的啮合度，从而实现高速条件下对锥齿轮的振动、动态传递误差、动应力和疲劳情况等传动性能进行试验。

本实施例中，锥齿轮箱1还包括设置在外部的壳体14和设置在内部中间位置的支撑座15，支撑座15用于支撑角接触球轴承133，壳体14将齿轮组包覆起来，形成一个齿轮箱整体，起到隔离保护作用，有效防止试验时外部的干扰，同时也更加安全，支撑座15将整体分为被试和陪试两部分，这一布置方式充分利用了空间，结构更为紧凑，同时还能将角接触球轴承133承受的力分散到壳体14上，提高了角接触球轴承133的承载能力和使用寿命，整个试验台也更加稳定。

本实施例中，第一调节组件131包括第一止退螺母1311和第二止退螺母1312，第一止退螺母1311和第二止退螺母1312分设于第一被试锥齿轮111两端，止退螺母相互配合可以固定第一被试锥齿轮111并上下调节其轴向位置，从而提高与第二被试锥齿轮112之间的啮合精度。

本实施例中，第一止退螺母1311安装于第一被试锥齿轮111靠近圆柱滚子轴承134一端，第二止退螺母1312安装于第一被试锥齿轮111靠近角接触球轴承133一端，第二止退螺母1312与第一被试锥齿轮111之间安装有用于避让第二被试锥齿轮112的限位轴套135，限位轴套135能有效防止在调节过程中第二止退螺母1312与第二被试锥齿轮112发生碰撞，避免零件的损坏，保证调节过程的安全，结构布置上也更为紧凑。

本实施例中，轴13上设置有用于调节第一陪试锥齿轮121轴向位置的第二调节组件132，第二调节组件132调节第一陪试锥齿轮121轴向位置，提高与第二陪试锥齿轮122的啮合精度。

本实施例中，第二调节组件132包括第三止退螺母1321和垫片1322，第三止退螺母1321安装于第一陪试锥齿轮121靠近圆柱滚子轴承134一端，角接触球轴承133的两端安装有角接触球轴承端盖136，垫片1322安装在角接触球轴承端盖136与支撑座15之间，并与第三止退螺母1321配合调节第一陪试锥齿轮121的轴向位置，第三止退螺母1321与垫片1322配合可以固定并上下调节第一陪试锥齿轮121的轴向位置，从而提高第一陪试锥齿轮121与第二陪试锥齿轮122的啮合精度。

本实施例中，第一陪试锥齿轮121包括齿轮件1211和连接件1212，齿轮件1211与连接件1212固定连接，采取组合形式可以配合第二调节组件132实现调节功能，结构简单、安装方便、加工成本低。

本实施例中，轴13靠近第一被试锥齿轮111的一端作为试验端伸出壳体14，方便观察并测试轴13的运转情况。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种锥齿轮机械封闭式试验台，包括锥齿轮箱（1），所述锥齿轮箱（1）包括被试锥齿轮组（11）、陪试锥齿轮组（12）和轴（13），所述被试锥齿轮组（11）包括相互啮合并垂直设置的第一被试锥齿轮（111）和第二被试锥齿轮（112），所述陪试锥齿轮组（12）包括相互啮合并垂直设置的第一陪试锥齿轮（121）和第二陪试锥齿轮（122），所述第一被试锥齿轮（111）和所述第一陪试锥齿轮（121）安装在所述轴（13）上，其特征在于：所述轴（13）上位于第一被试锥齿轮（111）和第一陪试锥齿轮（121）之间的位置安装角接触球轴承（133），两端的位置分别安装有圆柱滚子轴承（134），所述轴（13）上设置有用于调节第一被试锥齿轮（111）轴向位置的第一调节组件（131）。

2.根据权利要求1所述的锥齿轮机械封闭式试验台，其特征在于：所述锥齿轮箱（1）还包括设置在外部的壳体（14）和设置在内部中间位置的支撑座（15），所述支撑座（15）用于支撑所述角接触球轴承（133）。

3.根据权利要求2所述的锥齿轮机械封闭式试验台，其特征在于：所述第一调节组件（131）包括第一止退螺母（1311）和第二止退螺母（1312），所述第一止退螺母（1311）和第二止退螺母（1312）分设于所述第一被试锥齿轮（111）两端。

4.根据权利要求3所述的锥齿轮机械封闭式试验台，其特征在于：所述第一止退螺母（1311）安装于第一被试锥齿轮（111）靠近圆柱滚子轴承（134）一端，所述第二止退螺母（1312）安装于第一被试锥齿轮（111）靠近角接触球轴承（133）一端，所述第二止退螺母（1312）与第一被试锥齿轮（111）之间安装有用于避让第二被试锥齿轮（112）的限位轴套（135）。

5.根据权利要求2至4任一项所述的锥齿轮机械封闭式试验台，其特征在于：所述轴（13）上设置有用于调节第一陪试锥齿轮（121）轴向位置的第二调节组件（132）。

6.根据权利要求5所述的锥齿轮机械封闭式试验台，其特征在于：所述第二调节组件（132）包括第三止退螺母（1321）和垫片（1322），所述第三止退螺母（1321）安装于第一陪试锥齿轮（121）靠近圆柱滚子轴承（134）一端，角接触球轴承（133）的两端安装有角接触球轴承端盖（136），所述垫片（1322）安装在所述角接触球轴承端盖（136）与支撑座（15）之间，并与所述第三止退螺母（1321）配合调节第一陪试锥齿轮（121）的轴向位置。

7.根据权利要求1至4任一项所述的锥齿轮机械封闭式试验台，其特征在于：所述第一陪试锥齿轮（121）包括齿轮件（1211）和连接件（1212），所述齿轮件（1211）与所述连接件（1212）固定连接。

8.根据权利要求1至4任一项所述的锥齿轮机械封闭式试验台，其特征在于：所述轴（13）靠近第一被试锥齿轮（111）的一端作为试验端伸出壳体（14）。