本發(fā)明涉及齒輪的轉(zhuǎn)角傳遞測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種齒輪傳遞誤差測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)。

背景技術(shù)：

齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)傳動(dòng)中最常用的一種機(jī)械形式，具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空、航天、工程機(jī)械等領(lǐng)域。傳遞誤差用來(lái)衡量齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確程度，它是影響齒輪的工作精度、振動(dòng)、噪聲、可靠性及壽命的一項(xiàng)重要參數(shù)。

齒輪傳遞誤差試驗(yàn)臺(tái)，按照功率流情況可分為開(kāi)式試驗(yàn)臺(tái)和閉式試驗(yàn)臺(tái)兩種，機(jī)械封閉試驗(yàn)臺(tái)需要的動(dòng)力裝置的功率小，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，但機(jī)械封閉試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜、通用性差，通常是針對(duì)某一特定齒輪副進(jìn)行試驗(yàn)；開(kāi)式試驗(yàn)臺(tái)需要的動(dòng)力裝置功率大，但通用性好，比較容易實(shí)現(xiàn)對(duì)不同齒輪參數(shù)組成的齒輪副的傳遞誤差測(cè)量。

傳統(tǒng)齒輪傳遞誤差測(cè)量大多局限于試驗(yàn)條件下，針對(duì)某一齒輪副，建立特定齒輪箱，僅能對(duì)特定齒輪參數(shù)的齒輪副進(jìn)行傳遞誤差測(cè)量。也有一部分試驗(yàn)臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同齒輪參數(shù)組成的齒輪副傳遞誤差測(cè)量，但在更換齒輪副后，試驗(yàn)臺(tái)不能保持原有的精度，而且在重載條件下不能穩(wěn)定可靠的工作。

發(fā)明專(zhuān)利CN 201945450 U的“齒輪傳遞誤差檢測(cè)設(shè)備”，可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同齒輪參數(shù)組成的齒輪副傳遞誤差的測(cè)量，但僅僅能在小載荷的條件下測(cè)試，且更換齒輪副后，試驗(yàn)臺(tái)齒輪副精度僅僅依靠步進(jìn)電機(jī)本身的運(yùn)動(dòng)精度間接保證。而目前的船舶齒輪具有大功率、高精度、低噪聲的特點(diǎn)。所以有必要發(fā)明一種齒輪傳遞誤差檢測(cè)設(shè)備，即可測(cè)試由不同齒輪參數(shù)組成的齒輪副的傳遞誤差，又可在重載條件下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的高精度轉(zhuǎn)角測(cè)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了避免現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出一種齒輪傳遞誤差測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，該傳遞誤差測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)可測(cè)試不同齒輪參數(shù)組成的齒輪副的傳遞誤差，且每次更換測(cè)試齒輪副后試驗(yàn)臺(tái)都可保持齒輪副精度，尤其在重載條件能實(shí)現(xiàn)可靠穩(wěn)定的高精度轉(zhuǎn)角測(cè)量。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:齒輪傳遞誤差測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，在基座平臺(tái)的一側(cè)依次安裝有第一基座、第二基座、第三基座，基座上分別安裝有變頻電機(jī)、行星減速器和第二扭矩轉(zhuǎn)速傳感器，三者之間通過(guò)第四聯(lián)軸器、第五聯(lián)軸器相連接，變頻電機(jī)通過(guò)行星減速器和第二扭矩轉(zhuǎn)速傳感器將動(dòng)力傳遞給測(cè)試齒輪副主動(dòng)輪；在基座平臺(tái)的另一側(cè)，依次安裝有第四基座和第五基座，上面分別安裝有磁粉加載器和第一扭矩轉(zhuǎn)速傳感器，為從動(dòng)輪提供制動(dòng)力矩；其特征在于包括主動(dòng)輪組件、從動(dòng)輪組件、主動(dòng)輪基座、主動(dòng)輪左基蓋、主動(dòng)輪右基蓋、從動(dòng)輪基座、從動(dòng)輪左基蓋、從動(dòng)輪右基蓋、齒輪副基座、激光頭、線(xiàn)性干涉鏡、測(cè)量反射鏡、一組精密液壓滑動(dòng)導(dǎo)軌、一套滾珠絲杠、第一液壓缸、第二液壓缸；齒輪副基座安裝在基座平臺(tái)上，上面安裝有主動(dòng)輪基座和從動(dòng)輪基座，主動(dòng)輪基座安裝在齒輪副基座上，從動(dòng)輪基座通過(guò)一組精密液壓滑動(dòng)導(dǎo)軌安裝在齒輪副基座上；主動(dòng)輪組件和從動(dòng)輪組件分別安裝在相對(duì)應(yīng)的主動(dòng)輪基座和從動(dòng)輪基座上；主動(dòng)輪基座和主動(dòng)輪左基蓋通過(guò)第一錐銷(xiāo)、第八錐銷(xiāo)和螺栓進(jìn)行定位連接；主動(dòng)輪基座和主動(dòng)輪右基蓋通過(guò)第二錐銷(xiāo)、第三錐銷(xiāo)和螺栓進(jìn)行定位連接；從動(dòng)輪基座和主動(dòng)輪左基蓋通過(guò)第六錐銷(xiāo)、第七錐銷(xiāo)和螺栓進(jìn)行定位連接；從動(dòng)輪基座和從動(dòng)輪右基蓋通過(guò)第四錐銷(xiāo)、第五錐銷(xiāo)和螺栓進(jìn)行定位連接；在從動(dòng)輪基座的下方安裝有一套滾珠絲杠副，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪來(lái)控制從動(dòng)輪基座的移動(dòng)，用以不同測(cè)試齒輪副的安裝；激光頭通過(guò)螺栓固定在主動(dòng)輪右基蓋上，線(xiàn)性干涉鏡通過(guò)螺栓固定在主動(dòng)輪左基蓋上，測(cè)量反射鏡通過(guò)螺栓固定在從動(dòng)輪左基蓋上，三者組成激光干涉儀，用于檢測(cè)齒輪副中心距的距離；在從動(dòng)輪基座的兩側(cè)有2個(gè)摩擦片，分別與第一液壓缸、第二液壓缸相配套，兩個(gè)液壓缸直接安裝在齒輪副基座上；在齒輪副主動(dòng)輪軸上和齒輪副從動(dòng)輪軸上分別安裝第一圓光柵和第二圓光柵。

在測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的輸入端主動(dòng)輪軸通過(guò)膜片聯(lián)軸器連接著第一扭矩轉(zhuǎn)速傳感器，測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的輸出端從動(dòng)輪軸通過(guò)膜片聯(lián)軸器連接著第二扭矩轉(zhuǎn)速傳感器，用來(lái)測(cè)試和反饋控制測(cè)試齒輪副的實(shí)際工況；采用一組精密液壓滑動(dòng)導(dǎo)軌來(lái)保證從動(dòng)輪基座在移動(dòng)中保持很高的直線(xiàn)精度；激光頭、線(xiàn)性干涉鏡、測(cè)量反射鏡組成一套一套激光干涉儀，監(jiān)測(cè)主動(dòng)輪軸和從動(dòng)輪軸之間的中心距離，使從動(dòng)輪基座移動(dòng)后，保持位置精度；在主動(dòng)輪軸和從動(dòng)輪軸上安裝兩個(gè)高精度的圓光柵，實(shí)現(xiàn)對(duì)齒輪轉(zhuǎn)角的精確測(cè)量，進(jìn)而計(jì)算出齒輪傳遞誤差。

有益效果

本發(fā)明齒輪傳遞誤差測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，根據(jù)測(cè)試齒輪副的要求，通過(guò)拆卸和更換少數(shù)零件，可安裝測(cè)試不同齒輪參數(shù)組成的齒輪副的傳遞誤差。在測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的輸入端和輸出端分別安裝有扭矩轉(zhuǎn)速傳感器，可實(shí)時(shí)測(cè)試和反饋控制測(cè)試齒輪副的實(shí)際工況；在主動(dòng)輪軸和從動(dòng)輪軸上安裝兩個(gè)高精度的圓光柵，實(shí)現(xiàn)對(duì)齒輪轉(zhuǎn)角的精確測(cè)量，進(jìn)而計(jì)算出齒輪傳遞誤差。

本發(fā)明齒輪傳遞誤差測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，在從動(dòng)輪基座的下方安裝有一套精密液壓滑動(dòng)導(dǎo)軌，保證從動(dòng)輪基座在移動(dòng)中有很高的直線(xiàn)精度；在主動(dòng)輪左基蓋、主動(dòng)輪右基蓋上分別安裝有激光頭、線(xiàn)性干涉鏡，在從動(dòng)輪左基蓋上安裝有測(cè)量反射鏡，三者組成一套激光干涉儀，即使在更換齒輪副后，從動(dòng)輪基座能夠保持準(zhǔn)確的位置精度；在從動(dòng)輪基座的兩側(cè)安裝有兩個(gè)摩擦片，配套的有2個(gè)制動(dòng)液壓缸，在工作時(shí)，2個(gè)液壓缸同時(shí)制動(dòng)，使得試驗(yàn)臺(tái)即使在重載條件也能穩(wěn)定可靠的工作。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明一種齒輪傳遞誤差測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明齒輪傳遞誤差測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)軸測(cè)圖。

圖2為測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)軸測(cè)圖。

圖3為小齒輪組件和大齒輪組件剖面圖。

圖中:

1.磁粉加載器 2.第一聯(lián)軸器 3.第一扭矩轉(zhuǎn)速傳感器 4.第二聯(lián)軸器5.測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)

6.第三聯(lián)軸器 7.第二扭矩轉(zhuǎn)速傳感器 8.第四聯(lián)軸器 9.行星減速器 10.第五聯(lián)軸器

11.變頻電機(jī) 12.第一基座 13.第二基座 14.第三基座 15.基座平臺(tái) 16.第四基座

17.第五基座 18.測(cè)量反射鏡 19.第一圓光柵 20.線(xiàn)性干涉鏡 21.主動(dòng)輪左基蓋

22.主動(dòng)輪組件 23.激光頭 24.主動(dòng)輪右基蓋 25.主動(dòng)輪基座 26.第二圓光柵

27.第一液壓缸 28.從動(dòng)輪右基蓋 29.從動(dòng)輪基座 30.精密液壓滑動(dòng)導(dǎo)軌組件

31.滾珠絲杠組件 32.齒輪副基座 33.第二液壓缸 34.從動(dòng)輪左基蓋 35.從動(dòng)輪組件

36.主動(dòng)輪左軸承端蓋 37.第一套杯 38.第一圓錐銷(xiāo) 39.第一圓錐滾子軸承

40.主動(dòng)輪 41.主動(dòng)輪軸 42.主動(dòng)輪軸套 43.第二圓錐銷(xiāo) 44.主動(dòng)輪右軸承端蓋

45.第二圓錐滾子軸承 46.第二套杯 47.第三圓錐銷(xiāo) 48.第四圓錐銷(xiāo)

49.從動(dòng)輪右軸承端蓋 50.第三套杯 51.第二圓光柵壓蓋 52.第三圓錐滾子軸承

53.第五圓錐銷(xiāo) 54.從動(dòng)輪 55.從動(dòng)輪軸 56.從動(dòng)輪軸套 57.第六圓錐銷(xiāo)

58.第四圓錐滾子軸承 59.第四套杯 60.從動(dòng)輪左軸承端蓋 61.聯(lián)軸器軸套

62.第七圓錐銷(xiāo) 63.第八圓錐銷(xiāo) 64.第一圓光柵壓蓋

具體實(shí)施方式

本實(shí)施例是一種齒輪傳遞誤差測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)。

參閱圖1、圖2、圖3，本實(shí)施例齒輪傳遞誤差測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，在基座平臺(tái)15的一側(cè)依次安裝有第一基座12、第二基座13、第三基座14，上面分別安裝有變頻電機(jī)11、行星減速器9和第二扭矩轉(zhuǎn)速傳感器7，三者之間通過(guò)第四聯(lián)軸器8、第五聯(lián)軸器10相互連接，變頻電機(jī)11通過(guò)行星減速器9和第二扭矩轉(zhuǎn)速傳感器7將動(dòng)力傳遞給測(cè)試齒輪副主動(dòng)輪40；在基座平臺(tái)15的另一側(cè)，安裝有第四基座16和第五基座17，上面分別安裝有磁粉加載器1和第一扭矩轉(zhuǎn)速傳感器3，為齒輪副從動(dòng)輪54提供制動(dòng)力矩；中心的測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)5由主動(dòng)輪組件22、從動(dòng)輪組件35、主動(dòng)輪基座25、主動(dòng)輪左基蓋21、主動(dòng)輪右基蓋24、從動(dòng)輪基座29、從動(dòng)輪左基蓋34、從動(dòng)輪右基蓋28、齒輪副基座32、激光頭23、線(xiàn)性干涉鏡20、測(cè)量反射鏡18、一組精密液壓滑動(dòng)導(dǎo)軌30、一套滾珠絲杠31、第一液壓缸27、第二液壓缸33組成；主動(dòng)輪組件由主動(dòng)輪左軸承端蓋36、第一套杯37、第一圓錐滾子軸承39、主動(dòng)輪40、主動(dòng)輪軸41、主動(dòng)輪軸套42、主動(dòng)輪右軸承端蓋44、第二圓錐滾子軸承45、第二套杯46組成；從動(dòng)輪組件由從動(dòng)輪右軸承端蓋49、第三套杯50、第三圓錐滾子軸承52、從動(dòng)輪54、從動(dòng)輪軸55、從動(dòng)輪軸套56、第四圓錐滾子軸承58、第四套杯59、從動(dòng)輪左軸承端蓋60組成；齒輪副基座32通過(guò)螺栓安裝在基座平臺(tái)15上，上面安裝有主動(dòng)輪基座25和從動(dòng)輪基座29；主動(dòng)輪基座25通過(guò)螺栓直接安裝在齒輪副基座32上，從動(dòng)輪基座29通過(guò)一組精密液壓滑動(dòng)導(dǎo)軌30安裝在齒輪副基座32上；主動(dòng)輪組件22和從動(dòng)輪組件35分別安裝在相對(duì)應(yīng)的主動(dòng)輪上基座25和從動(dòng)輪基座29上；主動(dòng)輪基座25和主動(dòng)輪左基蓋21通過(guò)第一錐銷(xiāo)38、第八錐銷(xiāo)63和螺栓進(jìn)行定位連接；主動(dòng)輪基座25和主動(dòng)輪右基蓋24通過(guò)第二錐銷(xiāo)43、第三錐銷(xiāo)47和螺栓進(jìn)行定位連接；從動(dòng)輪基座29和主動(dòng)輪左基蓋34通過(guò)第六錐銷(xiāo)57、第七錐銷(xiāo)62和螺栓進(jìn)行定位連接；從動(dòng)輪基座29和從動(dòng)輪右基蓋28通過(guò)第四錐銷(xiāo)48、第五錐銷(xiāo)53和螺栓進(jìn)行定位連接；在從動(dòng)輪基座29齒輪副基座32之間安裝有一套滾珠絲杠副31，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪來(lái)控制從動(dòng)輪基座29的移動(dòng)；激光頭23通過(guò)螺栓固定在主動(dòng)輪右基蓋24上，線(xiàn)性干涉鏡20通過(guò)螺栓固定在主動(dòng)輪左基蓋21上，測(cè)量反射鏡18通過(guò)螺栓固定在從動(dòng)輪左基蓋34，三者組成一套激光干涉儀，檢測(cè)齒輪副中心距的距離；在從動(dòng)輪基座29的兩側(cè)有2個(gè)摩擦片，分別與第一液壓缸27、第二液壓缸33相配套，兩個(gè)液壓缸直接安裝在齒輪副基座32上；第一圓光柵19的外圈通過(guò)螺栓固定在主動(dòng)輪基座25上，內(nèi)圈通過(guò)第一圓光柵壓蓋64和主齒輪軸41固定在主動(dòng)輪軸上；第二圓光柵26的外圈通過(guò)螺栓固定在從動(dòng)輪基座29上，內(nèi)圈通過(guò)第二圓光柵壓蓋51和從齒輪軸55固定在從齒輪軸上。

本實(shí)施例中，試驗(yàn)臺(tái)采用扭矩轉(zhuǎn)速傳感器來(lái)測(cè)試和反饋控制齒輪副的實(shí)際工況，采用精密液壓導(dǎo)軌和激光干涉儀來(lái)保證從動(dòng)輪基座移動(dòng)過(guò)程中非常高的直線(xiàn)精度和定位精度，采用液壓制動(dòng)器可使試驗(yàn)臺(tái)在重載條件下依然可靠穩(wěn)定的測(cè)試，采用高精度圓光柵實(shí)現(xiàn)齒輪轉(zhuǎn)角的精確測(cè)量，進(jìn)而計(jì)算出齒輪的傳遞誤差。

在測(cè)試前，轉(zhuǎn)動(dòng)滾珠絲杠31的手輪移動(dòng)從動(dòng)輪基座26，使從動(dòng)輪基座29與主動(dòng)輪基座25緊靠，打開(kāi)激光頭23，此時(shí)重置激光干涉儀的測(cè)試值為試驗(yàn)臺(tái)齒輪副中心距最小值；然后轉(zhuǎn)動(dòng)滾珠絲杠31的手輪移動(dòng)從動(dòng)輪基座26，當(dāng)激光干涉儀的測(cè)試值為測(cè)試齒輪副的中心距時(shí)，第一液壓缸27、第二液壓缸33的上下缸頭同時(shí)開(kāi)始制動(dòng)，固定從動(dòng)輪基座29；接著，松開(kāi)主動(dòng)輪基座25和主動(dòng)輪左基蓋21、主動(dòng)輪右基蓋24之間的螺栓和錐銷(xiāo)，以及從動(dòng)輪基座29和從動(dòng)輪左基蓋34、從動(dòng)輪右基蓋28之前的螺栓和錐銷(xiāo)；然后安裝測(cè)試齒輪副的主動(dòng)輪組件21和從動(dòng)輪組件31，并再次擰緊主動(dòng)輪基座25和主動(dòng)輪左基蓋21、主動(dòng)輪右基蓋24之間的螺栓和錐銷(xiāo)，以及從動(dòng)輪基座29和從動(dòng)輪左基蓋34、從動(dòng)輪右基蓋28之前的螺栓和錐銷(xiāo)；接著，啟動(dòng)變頻電機(jī)11和磁粉制動(dòng)器1，并使用第一扭矩轉(zhuǎn)速傳感器7和第二扭矩轉(zhuǎn)速傳感器3對(duì)測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)主動(dòng)輪軸41和從動(dòng)輪軸55的轉(zhuǎn)速和扭矩進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和并對(duì)電機(jī)進(jìn)行反饋控制，達(dá)到我們實(shí)際所需要的測(cè)試工況；最后，第一圓光柵19和第二圓光柵26開(kāi)始對(duì)齒輪的轉(zhuǎn)角開(kāi)始測(cè)量，進(jìn)而計(jì)算出齒輪的傳遞誤差。