一种齿轮箱性能测试装置的制作方法

1.本发明涉及机械设备检测技术领域，尤其涉及一种齿轮箱性能测试装置。


背景技术：

2.齿轮箱是一种重要的减速传动机械部件，齿轮箱内设置有多级齿轮减速级，广泛应用于机械设备的减速、变速或换向。齿轮箱经常需要在负载较大或者环境恶劣的情况下运行，其运行工况和载荷多变，如果齿轮箱扭转变形过大或抗扭刚度不够，会导致齿轮箱振动过大或者失效。为了安全起见，通常在齿轮箱出厂前对其进行加载测试，以验证该齿轮箱产品的真实运行工况下的可靠性。
3.目前，大多数齿轮箱产品都需要在真实的设备上进行性能测试，测试时间长、成本高，且测试数据不方便采集。部分厂家测试台做成小车大小，将齿轮箱安装在测试台上后，在测试场地上做圆周运动，以此模拟齿轮箱在真实设备上的运行状态，而这种测试方式存在体积大、使用不便的问题。


技术实现要素：

4.为解决背景技术中存在的技术问题，本技术提出一种齿轮箱性能测试装置。
5.本技术提出的一种齿轮箱性能测试装置，包括基座，所述基座上固定有用于安装待测组件的测试架，所述待测组件包括固定安装在测试架上的齿轮箱、转动安装在齿轮箱上的驱动轮和用于驱动齿轮箱运行的驱动电机；所述测试架上安装有滚轮组件和加载组件，所述滚轮组件包括安装在测试架上的滚轮架、转动设置在滚轮架内的阻尼轮和从动轮，所述阻尼轮和从动轮均与驱动轮抵接，所述滚轮架通过加载组件与测试架连接；所述基座上固定有用于驱动阻尼轮转动的制动组件。
6.通过采用上述技术方案，检测时，将待测组件安装在测试架上，使驱动轮支撑在阻尼轮和从动轮上，启动驱动电机使其驱动齿轮箱运行，此时齿轮箱驱动动驱动轮转动，以此模拟齿轮箱实际运行工况；待驱动轮运转稳定后，调整加载组件使阻尼轮和从动轮均与驱动轮抵接，以此模拟齿轮箱在工作中承受的负载，进行齿轮箱的负载测试；启动制动组件使其驱动阻尼轮转动，从动轮自由旋转，此时阻尼轮对驱动轮传递扭矩，以此模拟齿轮箱与地面接触的摩擦，进行扭矩测试；本测试装置具有结构简单、体积小、测试方便的优点，极大的提高了齿轮箱的生产检测效率和检测数据的可靠性。
7.优选的，所述制动组件包括固定安装在底座上的磁粉制动器，所述磁粉制动器通过万向联轴器与阻尼轮连接。
8.通过采用上述技术方案，工作时，启动磁粉制动器使其产生制动扭矩，制动扭矩通过万向联轴器传递给阻尼轮，此时阻尼轮对驱动轮施加扭矩，以此模拟齿轮箱带动的驱动件与地面接触的摩擦，实现齿轮箱扭矩的测试。
9.优选的，所述制动组件还包括设于磁粉制动器与阻尼轮之间的扭矩传感器，所述扭矩传感器与磁粉制动器、阻尼轮均通过万向联轴器连接。
10.通过采用上述技术方案，在进行齿轮箱扭矩测试时，需要根据试验需要调节磁粉制动器的参数，此时扭矩传感器检测磁粉制动器对阻尼轮施加的扭矩，并将其转换成电信号，试验人员可快速得到试验扭力，测试数据采集方便。
11.优选的，所述加载组件包括钢丝绳、加载螺栓和加载螺母，所述滚轮架的一端与测试架铰接、另一端与钢丝绳连接的底端固接，所述钢丝绳的顶端与加载螺栓连接，所述加载螺栓通过加载螺母固定在测试架上。
12.通过采用上述技术方案，由于滚轮架的一端与测试架铰接、另一端与钢丝绳连接的底端固接，转动加载螺母时，加载螺母与加载螺栓螺纹配合，并通过加载螺栓带动钢丝绳进行上下移动，此时滚轮架转动，阻尼轮和从动轮对驱动轮加载力改变，以此改变齿轮箱运行时承受的负载，实现齿轮箱的负载测试。
13.优选的，所述钢丝绳与加载螺栓之间固定安装有拉力传感器。
14.通过采用上述技术方案，在进行齿轮箱的负载试验时，拉力传感器检测钢丝绳对滚轮架的拉力，并将其转换成电信号，试验人员可快速得到加载力，测试数据采集方便。
15.优选的，所述测试架上固定设置有加载横梁，所述加载横梁上开设有供加载螺栓穿过的通孔，所述加载螺母抵接在加载横梁的顶面上并与加载螺栓螺纹连接。
16.通过采用上述技术方案，加载螺栓穿过通孔后与加载螺母螺纹连接，此时加载横梁对加载螺母形成支撑，以此将钢丝绳拉紧，转动加载螺母即可调节加载螺栓的高度，进而拉动滚轮架转动实现负载的改变，结构简单、操作方便。
17.优选的，所述测试架上固定设置有用于防止加载螺栓旋转的u形架。
18.通过采用上述技术方案，u形架对加载螺栓具有限制作用，防止转动加载螺母时加载螺栓发生转动，无需人为限制。
19.优选的，所述滚轮架与钢丝绳之间设有连接件，所述滚轮架与钢丝绳均通过螺栓与连接件连接。
20.通过采用上述技术方案，滚轮架与钢丝绳通过螺栓和连接件连接，其安装及拆卸方便，对于不同型号齿轮箱的负载测试，可更换不同量程的拉力传感器，适用范围广。
21.优选的，所述测试架的下部固接有水平设置的加载板，所述滚轮架铰接在加载板上；所述加载板的两端均通过加强板焊接固定在测试架的立柱上，所述加载板的底面上焊接固定有与测试架的立柱抵接的加强筋。
22.通过采用上述技术方案，加载板的端部通过加强板焊接固定在测试架的立柱上，增大了加载板与测试架的焊接面积，以此增强加载板与测试架连接的牢固性；加强筋对加载板形成支撑，并将加载板上的负载分担至测试架的立柱上，提高了滚轮架与测试架连接的稳定性。
23.优选的，所述待测组件还包括安装板，所述齿轮箱和驱动电机均固定安装在安装板上，所述安装板通过螺栓固定安装在测试架上。
24.通过采用上述技术方案，齿轮箱和驱动电机通过安装板和螺栓安装在测试架上，其与测试架的连接稳固，且安装及拆卸方便，有利于提高测试效率。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
26.1.本技术通过驱动电机的驱动模拟齿轮箱实际运行工况，调整加载组件使阻尼轮和从动轮均与驱动轮抵接，即可模拟齿轮箱在工作中承受的负载，进行负载测试；启动制动
组件使阻尼轮并向驱动轮传动扭矩，即可模拟齿轮箱与地面接触的摩擦，进行扭矩测试；本测试装置具有结构简单、体积小、测试方便的优点，提高了齿轮箱的生产检测效率和检测数据可靠性；
27.2.本技术启动磁粉制动器使其产生制动扭矩，制动扭矩通过万向联轴器传递给阻尼轮，此时阻尼轮对驱动轮施加扭矩，以此模拟齿轮箱带动的驱动件与地面接触的摩擦，实现齿轮箱扭矩的测试；
28.3.本技术转动加载螺母时，加载螺母通过加载螺栓带动钢丝绳上下移动，以此拉动滚轮架转动，阻尼轮和从动轮对驱动轮加载力改变，以此改变齿轮箱运行时承受的负载，实现齿轮箱的负载测试。
附图说明
29.图1为本技术实施例的整体结构示意图。
30.图2为本技术实施例中滚轮组件和加载组件的结构示意图。
31.图3为本技术实施例中测试架的结构示意图。
32.图4为图3中a的局部放大图。
33.图5为本技术实施例中制动组件的结构示意图。
34.图6为本技术实施例中待测组件的结构示意图。
35.附图标记说明：1、基座；11、滑移板；111、腰型孔；
36.2、测试架；21、加载板；211、加强板；212、加强筋；213、立柱；22、加载横梁；221、通孔；23、u形架；
37.3、滚轮组件；31、滚轮架；311、支撑板；312、连接板；313、铰链轴；314、铰链座；32、阻尼轮；33、从动轮；
38.4、加载组件；41、连接件；42、钢丝绳；43、拉力传感器；44、加载螺栓；45、加载螺母；
39.5、制动组件；51、磁粉制动器；52、万向联轴器；53、扭矩传感器；
40.6、待测组件；61、齿轮箱；62、驱动电机；63、安装板；64、驱动轮。
具体实施方式
41.以下结合附图1
‑
6对本技术作进一步详细说明。
42.本技术实施例公开一种齿轮箱性能测试装置。参照图1，齿轮箱性能测试装置包括基座1、测试架2、滚轮组件3、加载组件4、制动组件5以及待测组件6。基座1为矩形的板状，其水平放置。测试架2为长方体框架结构，其固定安装在基座1的顶面上。
43.参照图1、图2，滚轮组件3包括滚轮架31、阻尼轮32和从动轮33。滚轮架31包括支撑板311、连接板312、铰链轴313和铰链座314。支撑板311设有两个，阻尼轮32和从动轮33均转动设置在两个支撑板311之间，阻尼轮32和从动轮33的转动轴线水平，且阻尼轮32和从动轮33均通过轴承与支撑板311连接。两个支撑板311的一端通过铰链轴313连接、另外一端通过连接板312连接。
44.参照图3、图4，测试架2共设有四个立柱213，立柱213采用槽钢，四个立柱213呈矩形分布，且四个立柱213的凹槽两两相对设置。测试架2一侧的两个立柱213之间水平设置有加载板21，加载板21为矩形的板状。加载板21的两端面上均焊接固定有加强板211、底面上
焊接固定有加强筋212。加强板211位于立柱213的凹槽内，并与立柱213焊接固定，以此增大加载板21与测试架2的焊接面积，增强两者连接的牢固性。结合图1所示，铰链轴313通过铰链座314安装在加载板21上，实现滚轮架31与测试架2的铰接。加强筋212的两端与测试架2上述两个立柱213相对的侧壁抵接，以此对加载板21形成支撑，并将加载板21上的负载分担至测试架2的立柱213上，提高了滚轮架与测试架连接的稳定性。
45.参照图1、图2，加载组件4包括依次连接的连接件41、钢丝绳42、拉力传感器43、加载螺栓44和加载螺母45。连接件41的上部和下部均设有连接槽，连接板312的中心位置位于连接件41下部的连接槽内，并通过螺栓与连接件41连接；钢丝绳42的底端伸入连接件41上部的连接槽内，并通过螺栓与连接件41连接，以此实现钢丝绳42与连接板312的连接。拉力传感器43固定安装在钢丝绳42的顶端，加载螺栓44固定安装在拉力传感器43的顶端。
46.参照图1、图3，测试架2相对加载板21一侧的顶面上固定连接有加载横梁22，加载横梁22为矩形的板状，其一侧边伸出测试架2的边缘。加载横梁22上开设有通孔221，通孔221的开口呈圆形，其位于连接件41的正上方。测试架2顶端的侧壁上还固定连接有u形架23，u形架23位于通孔221的正下方。加载螺栓44向上穿过u形架23的u形槽和通孔221后，与加载螺母45螺纹连接，此时加载螺母45抵接在加载横梁22的顶面上，即可将钢丝绳42拉紧。转动加载螺母时，u形架对加载螺栓的限制防止了加载螺栓转动，无需人为限制。
47.参照图1、图5，制动组件5包括磁粉制动器51、万向联轴器52和扭矩传感器53，磁粉制动器51、万向联轴器52和扭矩传感器53均采用现有设备。基座1的顶面上固定安装有滑移板11，滑移板11为矩形的板状，磁粉制动器51和扭矩传感器53均固定安装在滑移板11上。扭矩传感器53与磁粉制动器51、阻尼轮32均通过万向联轴器52连接，启动磁粉制动器51时，磁粉制动器51通过万向联轴器52驱动阻尼轮32转动；同时磁粉制动器51产生制动扭矩，制动扭矩通过万向联轴器52传递给阻尼轮32，以此对阻尼轮32施加扭力。
48.参照图1、图5，滑移板11上开设有四个腰型孔111，四个腰型孔111的长度方向均与滑移板11的长度方向一致。腰型孔111内设置有螺钉，基座1对应的位置上开设有螺孔，螺钉向下穿过腰型孔111后与螺孔螺纹配合。安装制动组件5时，通过腰型孔111在基座1上前后移动滑移板11，直至扭矩传感器53与阻尼轮32之间的万向联轴器52刚好对准阻尼轮32的转动轴，再将万向联轴器52连接在阻尼轮32的转动轴上，最后旋紧螺钉即可将滑移板11固定安装在基座1上，腰型孔111的设置方便了制动组件5与阻尼轮32的连接。
49.参照图1、图6，待测组件6包括齿轮箱61、驱动电机62、安装板63、驱动轮64。齿轮箱61和驱动电机62均固定安装在安装板63上，安装板63为矩形的板状，其通过螺栓固定安装在测试架2的顶部。且驱动电机62的输出轴和齿轮箱61的输入轴连接，启动驱动电机62即可带动齿轮箱61转动，以此模拟齿轮箱61实际运行工况。驱动轮64转动安装在齿轮箱61的输出轴上，待测组件6安装在测试架2上后，驱动轮64支撑在阻尼轮32和从动轮33上；待齿轮箱61运行稳定后，转动加载螺母45将钢丝绳42向上拉动，进而拉动滚轮架31转动，直至阻尼轮32和从动轮33均与驱动轮64抵紧，以此模拟齿轮箱61在工作中承受的负载，实现齿轮箱61的负载试验；然后启动磁粉制动器51，磁粉制动器51产生制动扭矩，并通过万向联轴器52传递给阻尼轮32，此时阻尼轮32对驱动轮64施加扭矩，以此模拟齿轮箱61带动的驱动件与地面接触的摩擦，实现齿轮箱61扭矩的测试。
50.本技术的实施原理为：检测时，将待测组件6安装在测试架2上，使驱动轮64支撑在
阻尼轮32和从动轮33上，启动驱动电机62使齿轮箱61工作，齿轮箱61驱动驱动轮64转动，以此模拟齿轮箱61实际运行工况；待齿轮箱61运行稳定后，转动加载螺母45使钢丝绳42拉紧，滚轮架31与钢丝绳42连接的一端向上转动，此时阻尼轮32和从动轮33均与驱动轮64抵接，通过拉力传感器43得到所加载的力，直至加载到试验所需的力停止加载，以此模拟齿轮箱61在工作中承受的负载，即可进行齿轮箱61的负载试验；然后启动磁粉制动器51，磁粉制动器51产生制动扭矩，并通过万向联轴器52传递给阻尼轮32，此时阻尼轮32对驱动轮64施加扭矩，从动轮33自由旋转，以此模拟齿轮箱61带动的驱动件与地面接触的摩擦，实现齿轮箱61扭矩的测试。本测试装置具有结构简单、体积小、测试方便的优点，极大的提高了齿轮箱61的生产检测效率和检测数据的可靠性。
51.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。