专利名称：一种矿用汽车螺旋锥齿轮试验装置的制作方法
技术领域：
一种矿用汽车螺旋锥齿轮试验装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种齿轮机械性能测试装置，具体涉及一种矿用汽车螺旋锥齿轮试验装置。
背景技术：
[0002]通常对用于汽车的螺旋锥齿轮疲劳寿命试验均采用恒定加载方式进行试验。gp， 使用一加载器，对系统进行加载。在整个试验过程中，被试样品承受一个恒定的扭矩，除非由于系统或加载器的原因产生扭矩波动，此时人为地进行调整一下，否则直至被试样品损坏或结束试验。而且试验系统仅能一个方向加载，不能进行反向加载。长期以来螺族锥齿轮疲劳寿命试验一直是采用此方法进行试验的。[0003]随着汽车变速器新产品的不断的开发试制，要求对螺旋锥齿轮可以进行变加载的疲劳寿命试验。即除了有两个正向加载以外，尚有一个反向加载。现有试验装置无法完成变加载试验。 实用新型内容[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种可实现变载荷和变加载方向的矿用汽车螺旋锥齿轮试验装置。[0005]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种矿用汽车螺旋锥齿轮试验装置，其特征在于，所述装置包括试验腔室和安装在所述试验腔室内的被试螺旋锥齿轮，所述被试螺旋锥齿轮与扭力杆的一端连接，所述扭力杆的另一端与扭矩仪连接，所述扭矩仪与传动箱输出端连接，所述传动箱的输入端与步进电机，所述传动箱的另一输出端与加载器的输入端连接，所述加载器的输出端与试验腔室连接；所述扭矩仪与具有对整个系统进行程序测控的计算机电连接，所述计算机的信号输出与执行器的输入端电连接，所述执行器的输出端与变频调速器的信号输入端电连接，所述变频调速器的信号输出端与加载器电连接，从而对加载器的加载力进行调节。[0006]其中优选的技术方案是，所述扭矩仪和传动箱是通过连接轴相连的。[0007]优选的技术方案还有，所述加载器和试验腔室是通过长传动轴相连接。[0008]优选的技术方案还有，所述加载器和传动箱是通过连接轴相连的。[0009]优选的技术方案还有，所述扭矩仪、计算机、执行器、变频调速器以及加载器是通过电线依次连接的。[0010]本实用新型的优点和有益效果在于该矿用汽车螺旋锥齿轮试验装置通过计算机编制的程序来实现控制和检测，当被试螺旋锥齿轮被放入试验腔室时，由扭力杆把被试螺旋锥齿轮的状况传给扭矩仪，扭矩仪是用来记录被试螺旋锥齿轮的各种信号，再通过连接轴与传动箱相连，而传动箱是用来保持传动比=1，它通过可以调速的步进电机控制传动比 =1。而传动箱的另一端由连接轴再与加载器相连，加载器通过长传动轴对被试螺旋锥齿轮给出正加载或负加载的力，使被试螺旋锥齿轮可以从正、反两个方向受力接受试验，直至被试螺旋锥齿轮损坏或达到疲劳寿命为止。本实用新型采用计算机系统集中控制，集测、控于一体，可适应各种试验工况的需要。同时本实用新型的螺旋锥齿轮试验装置采用了变频调速驱动，结构合理，使用方便。
[0011]图I是本实用新型矿用汽车螺旋锥齿轮试验装置结构示意图；[0012]图2是计算机测控系统流程图。
具体实施方式
[0013]
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范 围。[0014]如图1、2所示，本实用新型的矿用汽车螺旋锥齿轮试验装置包括机械和电气两大部分组成。[0015]机械部分包括试验腔室1，被试螺旋锥齿轮2，一经精确计算并能改善系统加载性能的扭力轩3，用来记录上述被试螺旋锥齿轮2各种信号的扭矩仪4，保持传动比的传动箱6，具有可变频调速以适应不同转速要求的步进电机7，具有两端反向输出且有大减速比和自锁功能的加载器9，其连接方式为被试验螺旋锥齿轮2的试验腔室I通过扭力杆3连接扭矩仪4，再通过连接轴5a连接传动箱6，最后连接步进电机7，传动箱6的另一端通过连接轴5b连接一个加载器9,再通过长传动轴8和试验腔室I连接,形成一个按功率流的封闭系统，整个封闭系统的传动比=1，这里要指出的是传动比=1是保持整个系统正常运行的基本定律，为本领域的普通技术人员熟知的一个定律概念。[0016]电气部分，即测控系统部分包括具有对整个系统进行程序测控的计算机11;执行器12，接收计算机11发出的指令变频调速器13，用于接收执行器12的指令，从而对加载器9的加载力进行调节。电气部分中的各部件都是通过电线10依次连接的。[0017]机械部分中的扭矩仪4和加载器9通过电线10分别连接到电气部分中的计算机 11和变频调速器13上，这样当扭矩仪4给出各种信号后，由计算机11进行程序分析并作出判断，计算机11把判断的信号传给执行器12，通过执行器12发指令给变频调速器13，由变频调速器13改变对加载器9的加载力，从而完成对机械部分的制控。下面将对本实用新型齿轮试验台的机械部分和电气部分相结合运行的原理以及电气部分中的计算机对整个系统进行测控程序的流程作详细描述。[0018]当被试螺旋锥齿轮2被放入试验腔室I时，由扭力杆3把被试螺旋锥齿轮2的状况传给扭矩仪4。扭矩仪4是用来记录被试螺旋锥齿轮2的各种信号的，再通过连接轴5a 与传动箱6相连,而传动箱6是用来保持传动比=I,它通过步进电机8来控制传动比=I。 传动箱6的另一端由连接轴5b与加载器9相连,加载器9通过长传动轴8对被试螺旋锥齿轮2给出正加载或负加载的力，使被试螺旋锥齿轮2可以从正反两个方向受力接收试验，直至被试螺旋锥齿轮2损坏或达到疲劳寿命为止。扭矩仪4是测控系统中的一部分，扭矩仪4 传出扭矩信号给计算机11，包括扭矩、转速、温度、加速度以及运行时间、循环次数等参数， 接着计算机执行测控程序，如图2流程图所示，首先计算机设置扭矩传感器常数SI，并将扭矩调零S2后，按照试验要求设置参数，参数包括上述扭矩、转速、温度、加速度以及运行时间、循环次数等，并将这些参数进行加载S3，接着计算机11将测量当前被试螺旋锥齿轮的扭矩、转速、温度、加速度等参数S4，这些参数信号通过A/D程序转换成计算机能识别的语言，再通过计算机的分析处理，参照上述试验要求设置的参数进行增加或减少加载力的调节S5，并通过执行器12发指令给变频调速器13，由变频调速器13改变对加载器9的加载力，从而完成基本测控过程。[0019]上述调节加载力S5的步骤后，将根据步骤S3中试验要求所设置的运行时间参数对本次工况的运行时间进行判断S6，若上述判断结果S6为否的话，即本次工况运行时间未到，则重新回到步骤S4进行各参数的测量，若上述判断结果S6为是的话，则进行对所有各组工况是否都已运行完毕的判断S7。[0020]上述判断结果S7为是的话，则整个测控过程结束，反之计算机测控程序将回到步骤S3按试验要求设置下一组工况的各参数并加载。试验系统是一个封闭系统，在封闭环中串接的加载器9，由于具有两端反向输出，且有大减速比和自锁功能，因此通过其通电时间的长短和频率的大�。墒迪窒低持信ぞ氐拇笮�。当改变其旋转方向时，即可实现负加载。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种矿用汽车螺旋锥齿轮试验装置，其特征在于，所述装置包括试验腔室和安装在所述试验腔室内的被试螺旋锥齿轮，所述被试螺旋锥齿轮与扭力杆的一端连接，所述扭力杆的另一端与扭矩仪连接，所述扭矩仪与传动箱输出端连接，所述传动箱的输入端与步进电机，所述传动箱的另一输出端与加载器的输入端连接，所述加载器的输出端与试验腔室连接；所述扭矩仪与具有对整个系统进行程序测控的计算机电连接，所述计算机的信号输出与执行器的输入端电连接，所述执行器的输出端与变频调速器的信号输入端电连接，所述变频调速器的信号输出端与加载器电连接，从而对加载器的加载力进行调节。
2.如权利要求I所述的矿用汽车螺旋锥齿轮试验装置，其特征在于，所述扭矩仪和传动箱是通过连接轴相连的。
3.如权利要求I所述的矿用汽车螺旋锥齿轮试验装置，其特征在于，所述加载器和试验腔室是通过长传动轴相连接。
4.如权利要求I所述的矿用汽车螺旋锥齿轮试验装置，其特征在于，所述加载器和传动箱是通过连接轴相连的。
5.如权利要求I所述的矿用汽车螺旋锥齿轮试验装置，其特征在于，所述扭矩仪、计算机、执行器、变频调速器以及加载器是通过电线依次连接的。
专利摘要本实用新型公开了一种矿用汽车螺旋锥齿轮试验装置，该装置包括试验腔室和安装在试验腔室内的被试螺旋锥齿轮，被试螺旋锥齿轮连接在扭力杆的一端，扭力杆的另一端与扭矩仪连接，扭矩仪与传动箱输出端连接，传动箱的输入端与步进电机，传动箱的另一输出端与加载器的输入端连接，加载器的输出端与试验腔室连接；扭矩仪与具有对整个系统进行程序测控的计算机电连接，计算机的信号输出与执行器的输入端电连接，执行器的输出端与变频调速器的信号输入端电连接，变频调速器的信号输出端与加载器电连接，从而对加载器的加载力进行调节。该装置可实现对矿用汽车螺旋锥齿轮进行变载荷和变加载方向的机械性能测试。
文档编号G01M13/02GK202793787SQ20122042559
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月25日 优先权日2012年8月25日
发明者刘锄非, 邬惠明 申请人:江阴市科安传动机械有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
