一種帶有均載功能的齒輪單齒加載試驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種齒輪齒根彎曲強度試驗裝置，具體說是涉及一種即帶有均載功能的齒輪單齒加載試驗裝置，該裝置可應用于齒輪靜強度的校核、齒形剛度的測試、材料極限應力的成組試驗、齒根幾何形貌對彎曲強度影響的評價，以及輪齒彎曲承載能力的校核等，所得試驗數(shù)據(jù)和評判結(jié)論，可為新產(chǎn)品的開發(fā)提供設(shè)計依據(jù)，屬于齒輪傳動的基礎(chǔ)應用技術(shù)范疇。
【背景技術(shù)】
[0002]齒根彎曲強度校核是齒輪傳動新產(chǎn)品開發(fā)的重要組成部分。目前，在齒輪箱設(shè)計過程中針對齒根彎曲強度的計算，國內(nèi)均是依據(jù)國標GB/T3480-1997進行的，該標準等效于國際標準IS06336-1988。但是，隨著近年齒輪產(chǎn)品不斷朝著輕量化、長壽命、高可靠性方向的發(fā)展，我國在齒輪傳動設(shè)計過程中缺乏基礎(chǔ)試驗數(shù)據(jù)的問題，暴露得更加明顯，已經(jīng)對我國高端齒輪產(chǎn)品的開發(fā)產(chǎn)生了嚴重的制約作用。這個問題主要體現(xiàn)在以下兩個方面:一是國內(nèi)與國外在齒輪材料的合金成份、冶煉水平以及熱處理能力等方面均存在一定的差異，套用國外齒輪材料的試驗數(shù)據(jù)進行產(chǎn)品開發(fā)，會產(chǎn)生較大的誤差；二是標準也已經(jīng)是二十多年前的試驗數(shù)據(jù)，隨著近年來新材料、新工藝的不斷出現(xiàn)，也急需符合當前齒輪制造水平的試驗數(shù)據(jù)。拉壓疲勞試驗機是常用的金屬材料加載試驗設(shè)備，在工業(yè)試驗測試中，有著廣泛的應用，但屬于通用設(shè)備，如應用于齒輪的彎曲承載能力試驗，需進行專用固定工裝和加載部件的設(shè)計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的正是為滿足國際標準IS06336-2006對齒輪試驗的技術(shù)要求，并在充分利用已有的拉壓疲勞試驗機的前提下，提供一種帶有均載功能的齒輪單齒加載試驗裝置。
[0004]本發(fā)明的齒輪彎曲疲勞強度試驗裝置主要有以下技術(shù)特點:一是能夠?qū)崿F(xiàn)單齒均布加載；二是具有縱向、橫向調(diào)整能力，適用于不同規(guī)格齒輪的試驗；三是采用平面加載，漸開面支撐的結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有加載位置易于保證，支撐齒承載能力高的特點。
[0005]本發(fā)明的目的可通過下述技術(shù)措施來實現(xiàn):
本發(fā)明的帶有均載功能的齒輪單齒加載試驗裝置包括支撐結(jié)構(gòu)和位于支撐結(jié)構(gòu)上方的加載結(jié)構(gòu)兩部分；所述支撐結(jié)構(gòu)包括支撐頭、調(diào)整墊片、支撐基座、定位環(huán)、支撐架、心軸、軸壓蓋；所述支撐頭的下端固定于支撐基座上；所述支撐架位于支撐頭一側(cè)，包括通過固定連接件安裝于支撐基座上的固定平板、安裝在固定平板上加工出的導槽內(nèi)的可調(diào)支架、設(shè)置在固定平板與可調(diào)支架之間的定位銷和鎖死螺栓；所述支撐基座通過下床身大螺母與下床身連為一體，試驗齒輪通過定位環(huán)、心軸和軸壓蓋安裝于可調(diào)支架頂部；所述加載結(jié)構(gòu)包括與所述支撐頭共軸線由上而下依次設(shè)置的壓頭基座、限位套筒、自調(diào)整壓頭和加載圓板；所述壓頭基座與限位套筒之間通過連接件固接在一起，所述自調(diào)整壓頭坐裝于限位套筒內(nèi)，自調(diào)整壓頭頂部與壓頭基座的底面之間呈弧面配合關(guān)系，使得自調(diào)整壓頭與壓頭基座和限位套之間構(gòu)成鉸接方式，實現(xiàn)自調(diào)整壓頭相對于試驗齒輪齒槽的橫向小幅擺動，以滿足對試驗齒輪沿齒向均布加載的試驗要求；所述加載圓板通過防脫螺釘固定于自調(diào)整壓頭下端；所述壓頭基座的上端通過上床身大螺母固定于上床身上；所述加載圓板下端的平面和支撐頭上端的漸開線內(nèi)凹面與試驗齒輪的輪齒形成平面加載、漸開面支撐的試驗加載支撐結(jié)構(gòu)，具有加載位置易于保證，支撐齒承載能力高的特點。
[0006]本發(fā)明所述的可調(diào)支架通過底部的燕尾頭安裝在固定平板上加工出的燕尾槽內(nèi)。用于實現(xiàn)所述支撐架相對于支撐頭之間距離的縱向調(diào)整能力，可實現(xiàn)不同規(guī)格齒輪的彎曲疲勞試驗，適用范圍廣。
[0007]本發(fā)明所述的支撐頭的下端通過螺紋配合的方式固定于支撐基座上，且在支撐頭與支撐基座設(shè)置有用于調(diào)整支撐頭高度的調(diào)整墊片。
[0008]更具體說:本發(fā)明所述的壓頭基座的端面和限位套筒的內(nèi)孔面均設(shè)計為內(nèi)凹面，通過兩者的配合可組成圓柱內(nèi)孔；同時，自調(diào)整壓頭的非加載端設(shè)計成圓柱體。最終，通過圓柱內(nèi)孔和圓柱體的配合，即可實現(xiàn)自調(diào)整壓頭沿試驗齒輪齒寬方向的小幅自由擺動，從而避免試驗過程中由于制造和安裝誤差造成的加載不均。
[0009]本發(fā)明加載和支撐結(jié)構(gòu)作用載荷的合理匹配，則是由以下技術(shù)方案實施的:加載圓板與漸開線試驗齒輪為沿齒寬方向的線接觸，加載位置明確；支撐頭則采用與試驗輪齒相同的內(nèi)凹漸開面，與線接觸相比，具有更大的承載面積和更短的彎曲力臂。試驗過程中，不但可有效降低支撐結(jié)構(gòu)的變形，也易于保證加載輪齒先于支撐輪齒斷裂失效。
[0010]本發(fā)明的有益效果如下:
由于本發(fā)明的裝置不但實現(xiàn)了齒輪彎曲疲勞強度試驗的單齒均布加載，還具有適用對象廣、加載位置明確的特點。因此，本發(fā)明裝置的應用，在降低試驗設(shè)備制造成本的同時，還可有效降低試驗數(shù)據(jù)的離散性，有利于試驗的成功完成。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是加載結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4是壓頭基座的局部結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖5是限位套筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖6是自調(diào)整壓頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖7是加載圓板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖8是支撐位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖9是可調(diào)支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖10是固定平板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖11是支撐頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖12是用于調(diào)節(jié)支撐頭高度的調(diào)整墊片的拆分圖。
[0023]圖1-7中序號:1是上床身、2是上床身大螺母、3是壓頭基座、4是限位套筒、5是自調(diào)整壓頭、6是加載圓板、7是支撐頭、8是調(diào)整墊片、9是支撐基座、10是試驗齒輪、11是定位環(huán)、12是支撐架、13是心軸、14是軸壓蓋、15是小圓螺母、16是下床身大螺母、17是下床身。
[0024]圖8_10中序號:12_1是可調(diào)支架、12_2是固定平板、12_3是定位銷、12_4是鎖死螺栓。
【具體實施方式】
[0025]本發(fā)明以下將結(jié)合實施例(附圖)做進一步的描述。
[0026]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的帶有均載功能的齒輪單齒加載試驗裝置包括支撐結(jié)構(gòu)和位于支撐結(jié)構(gòu)上方的加載結(jié)構(gòu)兩部分；所述支撐結(jié)構(gòu)包括支撐頭7、調(diào)整墊片8、支撐基座9、定位環(huán)11、支撐架12、心軸13、軸壓蓋14 ;所述支撐頭7的下端固定于支撐基座9上；所述支撐架12位于支撐頭7 —側(cè)，包括通過小圓螺母15固定安裝于支撐基座9上的固定平板12-2、安裝在固定平板上加工出的導槽內(nèi)的可調(diào)支架12-1、設(shè)置在固定平板與可調(diào)支架之間的定位銷12-3和鎖死螺栓12-4 (參見圖8-10);所述支撐基座9通過下床身大螺母16與下床身17連為一體，試驗齒輪10通過定位環(huán)11、心軸13和軸壓蓋14安裝于可調(diào)支架12-1頂部；所述加載結(jié)構(gòu)包括與所述支撐頭7共軸線由上而下