一种齿轮加载测试装置的制作方法

1.本实用新型属于齿轮测试技术领域，涉及一种齿轮加载测试装置。


背景技术：

2.在齿轮减速器应用领域，减速器的齿轮是其核心部件，其工作原理是利用各级齿轮不同的传动比传动来达到降速的目的，其广泛应用于冶金、矿山、起重和化工等领域。减速器内部的各级齿轮的强度和可靠性直接影响着该减速器的使用寿命和安全，因此，对减速器的各级齿轮进行加载测试是一项即为重要的环节。
3.但随着目前减速器快速的发展，国内市场上暂未出现一种专门对减速器的各级齿轮进行测试的装置或者机械。目前市场上主流的中置电机齿轮测试装置；测试原理为：该测试机运用磁粉机输出不同的扭力来锁定受检电机的传动齿轮，再通过伺服电机带动受检电机齿轮做强度冲击测试和寿命测试。测试原理是模拟电机在不同路况骑行所受到的不同电流值来调节扭力，再通过控制机构设置齿轮需要测试的扭力，传输到磁粉机上来锁定扭力值加载到传动齿轮上，伺服电机带动电机齿轮做强度冲击测试和寿命测试。所有的参数设定和测试数据都能够在控制机构的显示屏上显现，最后得出测试结果，实现了对中置电机内部齿轮强度和寿命的测试。
4.这种装置虽能测试齿轮的强度和寿命，但其主要的测试对象为用于电动自行车内部的中置电机，对齿轮减速器内部的齿轮不能展现出其测试功能，而且整个装置结构复杂，测试成本高，测试对象单一，负载不可调。因此，为满足整个减速器齿轮测试市场的需求，急需一种装置或者机械能够在成本较低、能适应社会中复杂多样的减速器齿轮的情况下测试其承载能力和寿命。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种齿轮加载测试装置，该装置能够测试不同类型和大小的齿轮承载能力和磨损寿命，且结构简单，制造和使用成本低，负载可调，适用范围广。
6.为达到上述目的，本实用新型是采用下述技术方案实现的：
7.一种齿轮加载测试装置，包括齿轮组、用于驱动齿轮组转动的驱动机构和用于阻碍齿轮组转动的阻尼机构，驱动机构的输出轴与齿轮组的主动齿轮安装轴相接；所述齿轮组与所述阻尼机构之间设有用于传递转矩的转轴，转轴的两端分别与齿轮组的从动齿轮安装轴和阻尼机构相接，主动齿轮和从动齿轮啮合连接。
8.可选的，所述阻尼机构包括涡流下板、涡流上板、支撑柱、金属筒、永磁铁和用于支撑转轴的支撑板，转轴贯穿支撑板，与支撑板转动连接，支撑柱、金属筒和永磁铁设于涡流上板和涡流下板之间，支撑柱的两端分别与涡流上板和涡流下板相接，金属筒套接于转轴的侧壁，永磁铁设于金属筒的侧部。
9.可选的, 所述涡流上板和所述涡流下板的相邻板面分别设有与金属筒相匹配的
凹槽，金属筒设于涡流上板与涡流下板的凹槽之间。
10.可选的，所述转轴与所述齿轮组之间设有用于增加转轴转速的增速器，增速器的两端分别与齿轮组和转轴相接。
11.可选的，所述增速器与齿轮组之间设有第一联轴器，第一联轴器的两端分别与增速器和从动齿轮安装轴相接。
12.可选的，所述增速器与转轴之间设有第二联轴器，第二联轴器的两端分别与增速器和转轴的端部相接。
13.可选的，所述阻尼机构的下方设有固定座，增速器、支撑板和涡流下板分别与固定座相接。
14.与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：
15.本发明提供了一种齿轮加载测试装置，驱动机构带动齿轮组主动齿轮转动，齿轮组从动齿轮输出转矩较大，阻尼机构用于阻碍转轴运动，从而对齿轮组进行测试，可以实现对不同大小、不同种类的齿轮进行不同负载的测试，其测试装置具有成本低和测试对象多样化等特点；
16.齿轮组从动齿轮带动转轴转动，转轴的中间固定有金属筒，金属棒在涡流上板和涡流下板之间的凹槽中转动，永磁体和涡流上板、涡流下板、金属棒一起行成闭合的磁场。当转轴带动金属棒转动时，在闭合磁场的作用下会在金属棒内产生涡流，从而产生会阻碍转轴运动的负载，其负载的力矩也可以调节；齿轮组的负载是根据驱动机构的电流，间接确定驱动机构的转矩，进而求得测试齿轮的负载。
17.整个阻尼机构固定在固定座上，可以根据测试目标调整阻尼机构的安装位置，大大减少了该装置的使用条件限制，并且整个装置的增速器、联轴器和金属棒在同一根轴上，其使得装置在传动过程中传动更加稳定。
附图说明
18.图1为本发明一种齿轮加载测试装置的示意图。
19.图中：1、驱动机构；11、齿轮组；2、第一联轴器；3、增速器；4、转轴；5、支撑板；6、阻尼机构； 61、涡流上板； 62、涡流下板； 63、金属筒；64、永磁铁；65、支撑柱；66、凹槽；7、固定座；8、第二联轴器。
实施方式
20.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
21.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、
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底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多
个”的含义是两个或两个以上。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
23.如图1所示，一种齿轮加载测试装置，包括齿轮组11、用于驱动齿轮组11转动的驱动机构1和用于阻碍齿轮组11转动的阻尼机构6，驱动机构1包括但不限于电机，齿轮组11包括若干齿轮，齿轮组11的主动齿轮和从动齿轮的安装孔上设有安装轴，主动齿轮和从动齿轮直接或间接啮合连接，驱动机构1的输出轴与齿轮组11的主动齿轮安装轴相接；齿轮组11与阻尼机构6之间设有用于传递转矩的转轴4，转轴4的两端分别与齿轮组11的从动齿轮安装轴和阻尼机构6相接。
24.阻尼机构6包括涡流下板62、涡流上板61、四个支撑柱65、金属筒63、永磁铁64和两个用于支撑转轴4的支撑板5，转轴4贯穿支撑板5，与支撑板5转动连接，支撑柱65、金属筒63和永磁铁64设于涡流上板61和涡流下板62之间，支撑柱65的两端分别与涡流上板61和涡流下板62相接，金属筒63套接于转轴64的侧壁，永磁铁65设于金属筒63的侧部；涡流上板61和涡流下板62使用的是导磁材料，其优先选择低碳钢，金属筒63优先选择紫铜，支撑柱65是非导磁材料，优先选择铜；阻尼机构6构成闭合的磁场，当转轴4带动金属筒63转动时，在闭合磁场的作用下会在金属筒内产生涡流，从而产生会阻碍转轴4运动的负载。
实施例二
25.如图1所示，与实施例一不同的是本实施例转轴4与齿轮组11之间设有用于增加转轴4转速的增速器3；增速器3与齿轮组11之间设有第一联轴器2，第一联轴器2的两端分别与增速器3和从动齿轮安装轴相接；增速器3与转轴4之间设有第二联轴器8，第二联轴器8的两端分别与增速器3和转轴4的端部相接。
26.涡流上板61和涡流下板62的相邻板面分别设有与金属筒63相匹配的凹槽66，金属筒63设于涡流上板61与涡流下板62的凹槽66之间。
27.阻尼机构6的下方设有固定座7，增速器3、支撑板5和涡流下板62分别与固定座7相接。
28.本实施例在应用时，根据电磁感应原理，在闭合的磁场环境下，磁通量的变化会产生涡流，当转轴4发生转动时，会带动金属筒63一起发生转动，其在磁场中的磁通量发生变化，则金属筒63会产生涡流。根据磁通量的变化量，可以产生不同大小的涡流，且涡流的大小和磁通量的变化量成正相关，因而产生不同大小的阻力来阻碍转轴4的转动，转轴4又能将这种阻力传递给驱动机构1，驱动机构1再根据转轴4反馈过来的阻力进而转化为加载力负载在齿轮组11上，经过长时间的加载测试，最终根据齿轮的磨损量来判断此种齿轮的使用寿命。
29.为了能够控制加载在测试齿轮上负载力的大小，可以控制涡流的大小来间接控制
负载力，本测试装置可提供四种方法来控制涡流的大小；第一种是使用不同倍数的增速器3来控制转轴4的转速，从而控制金属筒63的转速来控制金属筒在闭合磁场中的磁通量，进而减小负载力；第二种是可以在涡流上板61和涡流下板62的外侧贴上不同数量和大小的磁片，从而减轻闭合磁场中的磁场，进而减小负载力；第三种是可以调节驱动电机1的转速来控制金属筒63的转速，以此来控制负载力；第四种是调节金属筒63在闭合磁场中的长度，以此来控制涡流大小。
30.该装置结构设计巧妙，能够方便快速地改变负载力的大小，并且利用多种方法来控制测试齿轮的负载力，可满足不同类型、不同测试要求的齿轮测试。除此之外，该装置的增速器3、联轴器2和金属筒63固定在同一转轴4上，其增加了装置在传动过程中的传动稳定性。该齿轮加载测试装置具有结构简单，具有测试成本低和测试对象多样化等优点。
31.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种齿轮加载测试装置，其特征在于：包括齿轮组、用于驱动齿轮组转动的驱动机构和用于阻碍齿轮组转动的阻尼机构，驱动机构的输出轴与齿轮组的主动齿轮安装轴相接；所述齿轮组与所述阻尼机构之间设有用于传递转矩的转轴，转轴的两端分别与齿轮组的从动齿轮安装轴和阻尼机构相接，主动齿轮和从动齿轮啮合连接。2.根据权利要求1所述的一种齿轮加载测试装置，其特征在于：所述阻尼机构包括涡流下板、涡流上板、支撑柱、金属筒、永磁铁和用于支撑转轴的支撑板，转轴贯穿支撑板，与支撑板转动连接，支撑柱、金属筒和永磁铁设于涡流上板和涡流下板之间，支撑柱的两端分别与涡流上板和涡流下板相接，金属筒套接于转轴的侧壁，永磁铁设于金属筒的侧部。3.根据权利要求2所述的一种齿轮加载测试装置，其特征在于：所述涡流上板和所述涡流下板的相邻板面分别设有与金属筒相匹配的凹槽，金属筒设于涡流上板与涡流下板的凹槽之间。4.根据权利要求2所述的一种齿轮加载测试装置，其特征在于：所述转轴与所述齿轮组之间设有用于增加转轴转速的增速器，增速器的两端分别与齿轮组和转轴相接。5.根据权利要求4所述的一种齿轮加载测试装置，其特征在于：所述增速器与齿轮组之间设有第一联轴器，第一联轴器的两端分别与增速器和从动齿轮安装轴相接。6.根据权利要求4所述的一种齿轮加载测试装置，其特征在于：所述增速器与转轴之间设有第二联轴器，第二联轴器的两端分别与增速器和转轴的端部相接。7.根据权利要求3所述的一种齿轮加载测试装置，其特征在于：所述阻尼机构的下方设有固定座，增速器、支撑板和涡流下板分别与固定座相接。

技术总结
本实用新型公开了一种齿轮加载测试装置，包括齿轮组、用于驱动齿轮组转动的驱动机构和用于阻碍齿轮组转动的阻尼机构，驱动机构的输出轴与齿轮组的主动齿轮安装轴相接；所述齿轮组与所述阻尼机构之间设有用于传递转矩的转轴，转轴的两端分别与齿轮组的从动齿轮安装轴和阻尼机构相接，主动齿轮和从动齿轮啮合连接。本实用新型能够测试不同类型和大小的齿轮承载能力和磨损寿命，且结构简单，制造和使用成本低，负载可调，适用范围广。适用范围广。适用范围广。


技术研发人员：王义向 梁润黎 李柏毅 董玉勇 尚德龙 周玉梅
受保护的技术使用者：中科南京智能技术研究院
技术研发日：2022.12.15
技术公布日：2023/10/20