专利名称：齿轮弯曲疲劳试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型属弯曲疲劳试验、特别是齿轮弯曲疲劳试验机械。
齿轮是机器中重要的传动零件，齿轮的质量和寿命直接影响到整机的质量和寿命，其对节约能源和原材料消耗及提高整机可靠性有着重要作用。而决定齿轮寿命的重要关键因素之一是轮齿齿根弯曲疲劳强度。要检测齿轮疲劳强度，必须要有齿轮弯曲疲劳试验机。目前在我国使用的齿轮弯曲疲劳试验机，部分由国外进口，部分虽为国产，但价格较高；例如由我国华中工学院、洛阳拖拉机研究所和湖北齿轮厂共同研制的高频齿轮弯曲疲劳试验机，采用了电磁激振和去振放大原理设计，功能较齐全，效果也不错，但其制作成本超过十万元，对不少单位，尤其是教学试验等单位仍感其价格偏高。
本实用新型的目的是提供一种结构简单、造价低、能满足科研和生产的基本要求以及利于推广使用的齿轮弯曲疲劳试验机。
本实用新型以如下方式实现其目的马达1同时带动凸轮2和齿轮油泵3；脉冲液压泵5的活塞与凸轮2相接触，其油路可分别与电磁换向阀7或与齿轮油泵3、节流阀6及工作油缸4相通；压头8与工作油缸4内的活塞连接；工作台上还有支承齿轮试件的支承架9、支承座12、调整垫片10、调整块11、顶杆15和记数器。
本实用新型的齿轮弯曲疲劳试验机，结构简单、工作可靠、制造成本低，全部零件国产化，标准化程度为50％；试验的有关载荷误差值为静态载荷误差≤±2％，动态载荷误差≤±5％，符合国家标准(GB)《齿轮弯曲承载能力试验方法》的有关规定，特别适用于学校实验和专业生产工厂及研究单位使用。采用不同夹具即可分别应用于直齿、斜齿和圆锥齿轮的检测。如能与计算机配套使用，效果更好。
以下结合附图实施例进一步说明本实用新型
图1是本齿轮弯曲疲劳试验机的结构示意图。
脉冲压力发生机构由凸轮，脉冲液压泵、节流阀和电磁换向阀组成。马达1驱动凸轮2和齿轮油泵3，脉冲液压泵5直接与凸轮2相接触，其两条油路分别通电磁换向阀7和通齿轮油泵3、工作油缸4及节流阀6。压头8与工作油缸4内的活塞固定连接。对齿轮进行弯曲疲劳试验时，将被测试齿轮13装在位于底座14上的支承架9上，其高低位置由调整垫片10调整，压头8直接压着被测试齿轮的被测齿，装在支承座12上的调整块11直接压着与被测齿轮中心线相对称的另一轮齿，此时∠A＝∠A′。
在作静载试验时，将非脉冲循环载荷加在被测的单个轮齿上，在不断加大载荷直至轮齿被折断的瞬时，所加的载荷为该试验齿轮齿根最大静载荷。具体操作时电磁换向阀7关闭，马达1带动齿轮油泵3，油经节流阀6直至工作油缸4；旋转节流阀6的旋钮，使油压逐步上升，通过与工作油缸4的活塞连接的压头8，加在被测轮齿上的载荷亦不断增加。当载荷增加到轮齿被折断的瞬时，节流阀6所指的载荷即为该轮齿的极限静载荷Pmax。所作动载荷的试验是根据Miner损伤累积理论来设计的，该理论认为疲劳破环由变形功所致。对于相同材料、相同试件，在不同应力水平下各自运转，发生疲劳破坏时，其各自的变形功均相等。用同一试件，在压力σ1下运转了N1次，在压力σ2下运转了N2次，……在压力σi下运转了Ni次，直到该试件破坏为止，所作的总变形功等于该同一材料在压力σ1′下运转了N1′次，在压力σ2′下运转了N2′次，……在压力σi′下运转了Ni′次，直至发生疲劳破坏所作的总变形功。其关系式为
Niσmi＝
Ni′(σi′)m＝N0σm－1式中m－试验指数，材料不同取值不同。
σ－1－材料弯曲疲劳极限N0－材料在σ－1条件下，应力循环次数。
其具体操作为当电磁换向阀7导通时，油可直接通过电磁换向阀送入油箱。凸轮2控制着回油路的关闭和导通，当凸轮转到最低位置时，液压泵5的活塞关闭回油路，油从齿轮油泵3输出至节流阀6、液压泵5至工作油缸4，工作油缸内油压上升，传递至压头8，压头加在被测轮齿上的压力增大。当凸轮旋转到最高位置时即推动着脉冲液压泵5的活塞将回油路导通，油从齿轮油泵3输出经节流阀6，脉冲液压泵5进入电磁换向阀7至油箱，此时工作油缸油压迅速下降。凸轮的连续运转，构成工作油缸油压上升下降的不断循环，形成脉冲载荷。当调节节流阀6使载荷为预定的P1并在P1作用下循环运行预定的N1次后，记下P1与N1，再调整脉动载荷至P2，记数器清零后再记下在P2作用下循环运行次数N2，以后依次调整、试验和记下P3N3、P4N4……PiNi，计算出各相应的σ值，直至被测轮齿裂断，此时压头8将顶杆15推开，试验机停止运行。将上述各有关数值及材料弯曲疲劳极限值σ－1代入前述总变形功关系式即可计算出N0值。
齿轮弯曲疲劳试验机的脉冲压力发生装置可采用如上所述的由凸轮、脉冲液压泵、节流阀和电磁换向阀组成的脉动发生机构，也可以采用转阀式或滑阀式结构进行加载。
权利要求1.一种齿轮弯曲疲劳试验机，其特征是马达(1)同时带动凸轮(2)和齿轮油泵(3)；脉冲液压泵(5)的活塞与凸轮2相接触，其油路可分别与电磁换向阀(7)或与齿轮油泵(3)，节流阀(6)及工作油缸(4)相通；压头(8)与工作油缸(4)内的活塞连接；工作台上还有支承架9，支承座12、调整垫片(10)、调整块(11)、顶杆(15)和记数器。
专利摘要一种齿轮弯曲疲劳试验机，利用凸轮、脉冲液压泵、节流阀和电磁换向阀产生脉冲压力，马达(1)同时带动凸轮(2)和齿轮油泵(3)，脉冲液压泵(5)与凸轮(2)相接触，其油路可分别与电磁换向阀(7)或与齿轮油泵(3)、节流阀(6)及工作油缸(4)相通；压头(8)与工作油缸(4)连接。整机结构简单、工作可靠、造价低，试验的静态载荷误差≤±2％，动态载荷误差≤±5％，符合国家标准齿轮承载能力试验方法的各种规定。
文档编号G01M13/02GK2153053SQ9320221
公开日1994年1月12日 申请日期1993年1月21日 优先权日1993年1月21日
发明者黄华梁, 韦明英, 田世淳, 谢基群 申请人:广西大学