本發(fā)明屬于一種軸系振動領(lǐng)域，具體是一種基于行星傳動的軸系多功能試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

行星齒輪因其具有承載能力高、傳動功率大以及結(jié)構(gòu)緊湊等一系列突出的優(yōu)點(diǎn)，使其在起重運(yùn)輸、建筑機(jī)械、航天航空等工程領(lǐng)域受到廣泛應(yīng)用。然而，行星齒輪在高速及重載情形下運(yùn)轉(zhuǎn)時，會產(chǎn)生不同程度的振動與噪聲問題，不僅會降低齒輪的傳動精度和使用壽命，還會影響整個軸系裝置的工作精度和壽命，同時還會造成噪聲污染，影響人們的身體健康。

近年來，船舶領(lǐng)域迅猛發(fā)展，對行星齒輪軸系裝置的振動噪聲問題也提出了越來越高的要求。大力推進(jìn)行星軸系裝置的減振降噪可對提高機(jī)械的使用精度，延長機(jī)械的使用壽命，改善人們的工作環(huán)境等方面都具有重要意義。如現(xiàn)有的專利(申請?zhí)?201520942328.5)搭建了一種多級行星齒輪箱綜合試驗(yàn)臺，可實(shí)現(xiàn)多級變速，提高傳動效率，操作方便、拆裝簡單、測試范圍廣，同時可用于對多級行星齒輪箱性能的真實(shí)檢驗(yàn)。然而，該試驗(yàn)臺只能對齒輪箱性能進(jìn)行檢測，無法測扭振和動平衡，也無法進(jìn)行模態(tài)、橫振、波動負(fù)載等工況的試驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供了一種可用于工況下對軸系及附屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)、橫振、動平衡、扭振、波動負(fù)載性能測試的基于行星傳動的多功能軸系試驗(yàn)裝置。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括：試驗(yàn)組件、隔振器、臺架、基座。

試驗(yàn)組件包括：驅(qū)動電機(jī)、輸入端聯(lián)軸器、動平衡測試圓盤、滑動聯(lián)軸器、扭振測試齒盤、測試負(fù)載、第一轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)軸；驅(qū)動電機(jī)的電機(jī)軸與輸入端聯(lián)軸器連接，輸入端聯(lián)軸器通過轉(zhuǎn)軸與測試部件連接；輸入端聯(lián)軸器與測試負(fù)載之間的轉(zhuǎn)軸上安裝有動平衡測試圓盤、扭振測試齒盤，動平衡測試圓盤和扭振測試齒盤之間通過第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸安裝有滑動聯(lián)軸器，滑動聯(lián)軸器通過支架安裝在臺體上；試驗(yàn)組件安裝在臺架上，臺架與基座之間安裝有隔振器。

本發(fā)明還可以包括：

1.所述的測試負(fù)載包括行星齒輪減速器、輸出端聯(lián)軸器、負(fù)載發(fā)電機(jī)，行星齒輪減速器的輸出軸與輸出端聯(lián)軸器的一端連接，輸出端聯(lián)軸器的另一端與負(fù)載發(fā)電機(jī)的電機(jī)軸連接。

2.所述的測試負(fù)載包括行星齒輪減速器。

3.所述的測試負(fù)載包括負(fù)載發(fā)電機(jī)。

4.所述的驅(qū)動電機(jī)與測試負(fù)載的軸保持在同一軸線上。

5.所述的輸入端聯(lián)軸器與測試負(fù)載之間的轉(zhuǎn)軸上安裝有滑動軸承，滑動軸承通過支架安裝在臺架上。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1.本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對基于行星傳動的軸系裝置多種工況的構(gòu)建，以分析不同工況下的行星齒輪減速器和整個軸系裝置的振動特性；用于解決振動噪聲、故障齒輪箱的健康檢測；用于解決整個軸系裝置的振動噪聲故障。

2.可實(shí)現(xiàn)多功能測試，可實(shí)現(xiàn)對整個軸系裝置進(jìn)行扭振測試、動平衡測試、模態(tài)測試、橫振測試。

3.裝置易于重組，可將整個臺架各個測試負(fù)載組件進(jìn)行重組，分析重組后實(shí)驗(yàn)裝置的振動特性。

附圖說明

圖1本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為扭振測試齒盤示意圖。

圖3為動平衡測試圓盤示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細(xì)地描述：

結(jié)合圖1-3，本發(fā)明包括：試驗(yàn)組件、隔振器12、臺架13、基座14。

試驗(yàn)組件包括：驅(qū)動電機(jī)1、輸入端聯(lián)軸器2、動平衡測試圓盤4、滑動聯(lián)軸器5、扭振測試齒盤6、測試負(fù)載、第一轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)軸；試驗(yàn)組件安裝在臺架13上，臺架13與基座14之間安裝有隔振器12。

所采用的技術(shù)方案中，測試負(fù)載包括行星齒輪減速器11、輸出端聯(lián)軸器8、負(fù)載發(fā)電機(jī)9，輸出端聯(lián)軸器8通過轉(zhuǎn)軸安裝在行星齒輪減速器11與負(fù)載發(fā)電機(jī)9之間。

試驗(yàn)組件包括：驅(qū)動電機(jī)1、輸入端聯(lián)軸器2、滑動軸承3、動平衡測試圓盤4、滑動聯(lián)軸器5、扭振測試齒盤6、輸出端聯(lián)軸器8、負(fù)載發(fā)電機(jī)9、行星齒輪減速器11、轉(zhuǎn)軸。

行星齒輪減速器11優(yōu)選為兩級行星齒輪減速器，包括：一級太陽輪、一級行星輪、一級內(nèi)齒圈、一級行星架、二級太陽輪、二級行星輪、二級內(nèi)齒圈、二級行星架。

試驗(yàn)組件安裝在臺架13上，臺架13與基座14之間安裝有隔振器12。隔振器12可優(yōu)選為空氣彈簧隔振器。

驅(qū)動電機(jī)1的電機(jī)軸與輸入端聯(lián)軸器2連接，輸入端聯(lián)軸器2通過第一轉(zhuǎn)軸與滑動聯(lián)軸器5連接，滑動聯(lián)軸器5通過第二轉(zhuǎn)軸與行星齒輪減速器11連接；

輸入端聯(lián)軸器2與滑動聯(lián)軸器5之間的第一轉(zhuǎn)軸上安裝有滑動軸承3、動平衡測試圓盤4；

滑動聯(lián)軸器5與行星齒輪減速器11之間的第二轉(zhuǎn)軸上安裝有扭振測試齒盤6；

行星齒輪減速器11的輸出軸與輸出端聯(lián)軸器8連接；輸出端聯(lián)軸器8與負(fù)載發(fā)電機(jī)9的電機(jī)軸連接。

驅(qū)動電機(jī)1、負(fù)載發(fā)電機(jī)9、行星齒輪減速器11均直接安裝在臺架13上，驅(qū)動電機(jī)1、負(fù)載發(fā)電機(jī)9、行星齒輪減速器11的軸保持在同一軸線上?；瑒虞S承3和滑動聯(lián)軸器5通過支架安裝在臺架13上。

試驗(yàn)組件由驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動1，經(jīng)行星齒輪減速器11降速后連接至負(fù)載發(fā)電機(jī)9。

行星齒輪減速器11上分布有行星齒輪輸入油路7和行星齒輪輸出油路10。

所述的滑動軸承3和滑動聯(lián)軸器5上都有輸入油路和輸出油路。

所述的滑動軸承3、滑動聯(lián)軸器5和行星齒輪減速器11上都插有溫度計(jì)，可對滑動軸承3和行星齒輪減速器11的溫度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。

所述的驅(qū)動電機(jī)1和負(fù)載電機(jī)9，優(yōu)選為交流變頻調(diào)速三相異步電動機(jī)。驅(qū)動電機(jī)、行星齒輪箱和負(fù)載電機(jī)軸應(yīng)保持在同一軸線上，通過在驅(qū)動電機(jī)、行星齒輪箱和負(fù)載電機(jī)下放置厚度適中的薄鐵片，以確保整個臺架的對中。

本發(fā)明裝置適用的軸系試驗(yàn)：

(1)通過調(diào)節(jié)驅(qū)動電機(jī)1轉(zhuǎn)速，同時改變負(fù)載發(fā)電機(jī)9的扭矩和頻率，可實(shí)現(xiàn)對整個傳動軸系試驗(yàn)裝置的振動測試，研究不同驅(qū)動轉(zhuǎn)速、空載和不同負(fù)載扭矩波動時；行星齒輪減速器11和整個軸系裝置振動特性規(guī)律。

(2)通過在整個軸系裝置上布置加速度傳感器，可測出行星齒輪減速器11和整個軸系裝置縱振和彎振的固有頻率和振型。

(3)通過使驅(qū)動電機(jī)1正反轉(zhuǎn)連續(xù)升、降轉(zhuǎn)速進(jìn)行試驗(yàn)，可得到整個軸系裝置的扭振瀑布圖，通過諧次分析法即可找出扭振固有頻率。

(4)通過改變負(fù)載發(fā)電機(jī)9波動扭矩的大小和頻率，對整個實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行振動響應(yīng)測試，考核驅(qū)動電機(jī)1、行星齒輪減速器11、負(fù)載發(fā)電機(jī)9以及軸系所連接部件的振動特性規(guī)律，如分析滾動軸承特征頻率、電機(jī)的工頻、齒輪箱的嚙合頻率、軸系的轉(zhuǎn)頻等。

(5)通過在動平衡測試圓盤上固定質(zhì)量塊，以達(dá)到增加不平衡質(zhì)量的目的，可實(shí)現(xiàn)考核整個實(shí)驗(yàn)裝置在質(zhì)心不平衡時的振動變化規(guī)律。

(6)通過在輸入軸上安裝電渦流傳感器，可測得橫振時域和頻響曲線。通過在扭振測試齒盤上安裝磁電傳感器，可測得扭振時域和頻響曲線。將橫振和扭轉(zhuǎn)比較分析，可考核彎扭耦合作用下整個實(shí)驗(yàn)裝置的振動特性規(guī)律。

(7)通過將測試負(fù)載進(jìn)行重組，可分析在只有其中重組部件時，整個實(shí)驗(yàn)裝置的振動特性規(guī)律。

應(yīng)該說明的是以上實(shí)例僅用以說明本發(fā)明而非限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例。一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。