一种用于星形传动齿轮箱性能测试的试验平台的制作方法

1.本技术属于发动机加载技术领域，特别涉及一种用于星形传动齿轮箱性能测试的试验平台。


背景技术：

2.齿轮传动风扇发动机拥有大推力、低油耗、高涵道比的特点，其难点在于大功率密度齿轮箱的设计与试验验证。作为一种转速高、功率高、扭矩大、长寿命的星型传动减速器，需要对其系统进行动力学性能试验。
3.发动机低压轴通过柔性轴与齿轮箱联结，齿轮箱内部为星型轮系，齿轮箱太阳轮通过花键副与输入轴联结，太阳轮及输入轴不设置轴承支撑，即太阳轮浮动加载，功率通过弹性联轴器传递。此外，输入轴转速高，输入功率大。
4.如何实现大功率中心齿轮浮动齿轮箱加载试验是一个技术难题。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供了一种用于星形传动齿轮箱性能测试的试验平台，以解决现有技术中难以对大功率中心齿轮浮动齿轮箱加载的问题。
6.本技术的技术方案是：一种用于星形传动齿轮箱性能测试的试验平台，包括正向运动机构，用于受到加载力时正向运动，所述正向运动机构上设有测试元件；反向运动机构，与正向运动机构并排设置，用于受到加载力时反向运动；主试星形传动齿轮箱，设于正向运动机构上并用于接收加载力进行测试，所述主试星形传动齿轮箱上设有测试元件；陪试星形传动齿轮箱，与主试星形传动齿轮箱背靠背式串联安装并能够与主试星形传动齿轮箱同步转动；传动机构，用于传递正向运动机构与反向运动机构之间的动力，所述传动机构共有两组并分别设于正向运动机构与反向运动机构的两端；电机，用于向传动机构传递动力；所述正向运动机构包括对陪试星形传动齿轮箱进行反向加载的扭矩加载器。
7.优选地，所述正向运动机构包括第一联轴器、第一输入轴、第二输入轴、第二联轴器和第三联轴器；所述第一输入轴连接于第一联轴器与主试星形传动齿轮箱之间，所述第二输入轴连接于第二联轴器和陪试星形传动齿轮箱之间，所述第一联轴器另一端与传动机构相连，第二联轴器另一端与扭矩加载器相连，第三联轴器连接于扭矩加载器和传动机构之间。
8.优选地，所述第一联轴器、第二联轴器和第三联轴器均为双曲面膜盘联轴器。
9.优选地，所述扭矩加载器为液压加载或电磁加载。
10.优选地，所述主试星形传动齿轮箱与陪试星形传动齿轮箱之间设有第一输出轴、第二输出轴和第四联轴器；所述第一输出轴与主试星形传动齿轮箱相连，所述第二输出轴与陪试星形传动齿轮箱相连，所述第四联轴器连接于第一输出轴和第二输出轴之间。
11.优选地，所述第四联轴器为花键联轴器。
12.优选地，所述第一输出轴连接有支撑于地面的第一固定座，所述第二输出轴连接
有支撑于地面的第二固定座。
13.优选地，所述传动机构包括第一封闭齿轮箱和第二封闭齿轮箱，所述第一封闭齿轮箱和第二封闭齿轮箱的低速轴与反向运动机构相连、高速轴与正向运动机构相连。
14.优选地，所述反向运动机构包括第五联轴器、传动轴、柔性轴、扭矩仪和第六联轴器；所述第五联轴器连接于传动轴与传动机构之间，第六联轴器连接于柔性轴与传动机构之间，扭矩仪连接于传动轴与柔性轴之间。
15.优选地，还包括润滑冷却机构，所述润滑冷却机构能够对正向运动机构、反向运动机构、传动机构内的齿轮和轴承进行润滑冷却。
16.本技术的一种用于星形传动齿轮箱性能测试的试验平台，通过设置正向运动机构和反向运动机构，正向运动机构上设置背对背串联设置的主试星形传动齿轮箱与陪试星形传动齿轮箱同步转动，通过电极向主试星形传动齿轮箱施加扭矩加载力，并通过在正向运动机构上设置扭矩加载器对陪试星形传动齿轮箱施加反扭矩，使得整个系统形成封闭扭矩，从而实现对大功率中心齿轮浮动齿轮箱的稳定加载，通过将正向运动机构与反向运动机构并排设置以保证结构紧凑。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本技术的一些实施例。
18.图1为本技术整体结构示意图。
19.1、第一封闭齿轮箱；2、第一联轴器；3、主试星形传动齿轮箱；4、第一固定座；5、第四联轴器；6、陪试星形传动齿轮箱；7、扭矩加载器；8、第二封闭齿轮箱；9、电机；10、柔性轴；11、扭矩仪；12、第二联轴器；14、第三联轴器；15、第一输入轴；16、第二输入轴；17、第一输出轴；18、第二输出轴；19、第二固定座；20、第五联轴器；21、传动轴；22、第六联轴器。
具体实施方式
20.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
21.一种用于星形传动齿轮箱性能测试的试验平台，如图1所示，包括正向运动机构、反向运动机构、主试星形传动齿轮箱3、陪试星形传动齿轮箱6、传动机构、电机9。
22.正向运动机构，用于受到加载力时正向运动，所述正向运动机构上设有测试元件；反向运动机构与正向运动机构并排设置，用于受到加载力时反向运动；主试星形传动齿轮箱3设于正向运动机构上并用于接收加载力进行测试；陪试星形传动齿轮箱6与主试星形传动齿轮箱3背靠背式串联安装并能够与主试星形传动齿轮箱3同步转动；传动机构，用于传递正向运动机构与反向运动机构之间的动力，传动机构共有两组并分别设于正向运动机构与反向运动机构的两端；电机9用于向传动机构传递动力；正向运动机构包括对陪试星形传动齿轮箱6进行反向加载的扭矩加载器7。
23.在进行星形传动齿轮箱的测试时，电机9工作并向传动机构传动动力，传动机构将动力分别传动至正向运动机构和反向运动机构，主试星形传动齿轮箱3与陪试星形传动齿轮箱6同步转动，正向运动机构的测试元件测出主试星形传动齿轮箱3受到的扭矩大小，扭
矩加载器7向陪试星形传动齿轮箱6输出反向的扭矩，以抵消正向的扭矩，从而形成封闭扭矩，保证了整个测试平台测试的稳定性，并且动力传递高效，结构稳定，测量精度高；同时耗能仅用于试验平台的摩擦、散热等损失，耗能低，试验成本较少。
24.通过正向运动机构与反向运动机构并排设置，使得整个试验平台的空间利用率高，结构更为紧凑。
25.优选地，正向运动机构包括第一联轴器2、第一输入轴15、第二输入轴16、第二联轴器12和第三联轴器14，正向运动机构的各部件沿着一条直线设置。
26.第一输入轴15连接于第一联轴器2与主试星形传动齿轮箱3之间，第二输入轴16连接于第二联轴器12和陪试星形传动齿轮箱6之间，第一联轴器2另一端与传动机构相连，第二联轴器12另一端与扭矩加载器7相连，第三联轴器14连接于扭矩加载器7和传动机构之间。
27.电机9的动力通过反向运动机构将动力传输至第一联轴器2，第一联轴器2通过第一输入轴15将动力输送至主试星形传动齿轮箱3，以对星形传动齿轮箱进行测试；扭矩加载器7通过第二联轴器12向陪试星形传动齿轮箱6传输反向扭矩，形成角向位移，使得主试星形传动齿轮箱3与陪试星形传动齿轮箱6受到的扭矩加载力相反，力的大小相同，从而为整个系统提供封闭扭矩，有效保证系统的稳定性和测量的精度。
28.优选地，第一联轴器2、第二联轴器12和第三联轴器14均为双曲面膜盘联轴器。双曲面膜盘联轴器能够有效的传递扭矩，同时能够吸收系统中相邻轴之间不对中的问题，从而保证测量的精度。
29.优选地，扭矩加载器7为液压加载或电磁加载。不限于这两种加载方式，可以根据需要选择合适的加载方式。
30.优选地，主试星形传动齿轮箱3与陪试星形传动齿轮箱6之间设有第一输出轴17、第二输出轴18和第四联轴器5。第一输出轴17与主试星形传动齿轮箱3相连，第二输出轴18与陪试星形传动齿轮箱6相连，第四联轴器5连接于第一输出轴17和第二输出轴18之间。通过第四联轴器5连接第一输出轴17和第二输出轴18，第四联轴器5能够有效的将主试星形传动齿轮箱3的力传递至陪试星形传动齿轮箱6，使得主试星形传动齿轮箱3与陪试星形传动齿轮箱6能够稳定的同步转动。
31.优选地，第四联轴器5为花键联轴器，保证第四联轴器5与第一输出轴17、第二输出轴18配合精密，传力稳定。
32.优选地，第一输出轴17连接有支撑于地面的第一固定座4，第二输出轴18连接有支撑于地面的第二固定座19。第一固定座4和第二固定座19通过轴承分别对第一输出轴17和第二输出轴18进行支撑，保证输出轴传力的稳定，不会晃动。
33.优选地，传动机构包括第一封闭齿轮箱1和第二封闭齿轮箱8，第一封闭齿轮箱1和第二封闭齿轮箱8的低速轴与反向运动机构相连、高速轴与正向运动机构相连。第一封闭齿轮箱1为增速箱，使得正向运动机构的转速大于反向运动机构的转速；电机9输出的加载力通过第二封闭齿轮箱8传递至正向运动机构的主试星形传动齿轮箱3和陪试星形传动齿轮箱6，完成动力的加载；第二封闭齿轮箱8与扭矩加载器7之间虽然通过第三联轴器14连接，但是第二封闭齿轮箱8不将加载力传递至扭矩加载器7。
34.优选地，反向运动机构包括第五联轴器20、传动轴21、柔性轴10、扭矩仪11和第六
联轴器22。第五联轴器20连接于传动轴21与传动机构之间，第六联轴器22连接于柔性轴10与传动机构之间，扭矩仪11连接于传动轴21与柔性轴10之间，扭矩仪11用于检测主试星形传动齿轮箱3测试时的扭矩；柔性轴10为一种能够传输高于临界转速的轴，保证加载力的高效传输。
35.优选地，还包括润滑冷却机构，润滑冷却机构能够对正向运动机构、反向运动机构、传动机构内的齿轮、轴承、花键进行润滑冷却，保证各部件运动的流畅和稳定。
36.试验台上还设有与电机9和扭矩加载器7相连的电气系数和操控系统，用来对电机9和扭矩加载器7进行精准的操控。
37.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术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技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。