一种新型齿轮箱故障模拟试验台的制作方法

一种新型齿轮箱故障模拟试验台的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种新型齿轮箱故障模拟试验台，属于齿轮故障诊断的故障模拟装置领域。
【背景技术】
[0002]齿轮及齿轮箱是机械设备中一种必不可少的连接和传递动力的通用零部件，在金属切削机床、冶金机械、航空、电力系统、运输机械、农业机械等现代工业设备中得到了广泛的应用。但由于其自身机构复杂，工作环境恶劣等原因，齿轮箱不可避免地存在多故障耦合的现象;长期以来，齿轮箱的复合故障一直是故障领域难以突破的一个瓶颈，国内外学者不断探索各种各样故障诊断的新技术，这些新技术首先必须通过实验装置的验证。目前，科研单位所使用的齿轮箱故障诊断试验台大多数是用于观测单个(或单对)齿轮某一项故障在单一条件下的发生过程，难以实现不同种类及不同故障齿轮的更换、电机的变频调速及负载的调节，对齿轮故障诊断方法的研究带来了很大的不便。

【发明内容】

[0003]本实用新型的目的在于提供一种新型齿轮箱故障模拟试验台，从而能够方便、客观、全面地模拟齿轮设备若干典型故障及其发生和发展过程，方便和满足了科研人员对齿轮箱故障诊断方法的研究验证，节省了科研人员用于布置实验装置的时间。
[0004]—种新型齿轮箱故障模拟试验台，由抗振底座、电动机、变频器、弹性联轴器、二级行星齿轮减速器、多故障耦合齿轮箱、磁粉加载器、轴承座、轴承、挡油环、外球面轴承、轴承透盖、轴承套、三联齿轮、轴承密封端盖、大花键齿轮、节油阀、输出花键轴、中间轴、双联齿轮，输入花键轴，小花键齿轮组成；其特征是安装有变频器的电动机固定在抗振底座的左端，电动机通过弹性联轴器与二级行星齿轮减速器的输入转轴相连，二级行星齿轮减速器的输出转轴作为多故障耦合齿轮箱的输入轴，多故障耦合齿轮箱的输出轴与磁粉加载器相连，磁粉加载器的输出转轴通过固定在抗振底座右端的轴承座上的轴承进行固定支撑。
[0005]进一步，所述节油阀安装在多故障耦合齿轮箱的一侧;所述多故障耦合齿轮箱的内部安装有输入花键轴、中间轴和输出花键轴，三者安置在不同的水平面上；在输入花键轴、输出花键轴和中间轴两端分别安装外球面轴承且在外球面轴承的外圈安装有轴承套，在外球面轴承内侧安装有挡油环;所述小花键齿轮和双联齿轮分别安装在输入花键轴和中间轴上，且小花键齿轮和双联齿轮相互啮合;所述三联齿轮和大花键齿轮分别安装在中间轴和输出花键轴上，且三联齿轮和大花键齿轮相互啮合;所述轴承透盖分别安装在输入花键轴的输入端和输出花键轴的输出端，且轴承透盖通过螺栓与安装在输入花键轴和输出花键轴上的轴承套进行连接;所述轴承密封端盖分别安装在输入花键轴的靠近齿轮一端、输出花键轴的靠近齿轮一端和中间轴的两端，且轴承密封端盖与对应的轴承套通过螺栓连接在一起。
[0006]本实用新型的输入花键轴上安装有小花键齿轮，输出花键轴上安装有大花键齿轮，在中间轴上安装有一个双联齿轮和一个三联齿轮。双联齿轮与小花键齿轮相互啮合，三联齿轮和大花键齿轮相互啮合。小花键齿轮和大花键齿轮通过紧定螺钉分别固定在输入花键轴与输出花键轴上，松开螺钉，即可实现齿轮在轴上的平移，达到更换故障件的效果，从而可任意模拟多种齿轮故障。
[0007]本实用新型的有益效果在于可通过松紧大小花键齿轮箱上的紧固螺钉，实现其在输入、输出花键轴上的轴向平移，这样不仅能够模拟齿轮箱单一故障状态，还能够模拟齿轮箱多种故障耦合的状态。同时，还可以通过直接更换整个中间轴，来模拟用户指定的齿轮故障类型。从而为科研人员进行多故障耦合齿轮箱故障理论的研究提供实验条件，节省了其用于布置实验装置的时间，具有很大的实用和推广价值。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型齿轮箱故障模拟实验台示意图。
[0009]图2为本实用新型齿轮箱故障模拟实验台齿轮箱总体装配图。
[0010]图3为中间轴齿轮A型故障分布示意图。
[0011 ]图4为中间轴齿轮B型故障分布示意图。
[0012]图中，抗振底座1、电动机2、变频器3、弹性联轴器4、二级行星齿轮减速器5、多故障耦合齿轮箱6、磁粉加载器7、轴承座8、轴承9、挡油环10、外球面轴承11、轴承透盖12、轴承套
13、三联齿轮14、轴承密封端盖15、大花键齿轮16、节油阀17、输出花键轴18、中间轴19、双联齿轮20、输入花键轴21、小花键齿轮22 41^5、81和85为正常齿轮^2为齿面磨损43为严重点蚀，A4为轻微点蚀，B2为偏心，B3为严重断齿，B4为轻微断齿。
【具体实施方式】
[0013]以下为本实用新型的较佳实施方式，并不因此而限定本实用新型的保护范围。
[0014]如图所示，本实用新型由抗振底座1、电动机2、变频器3、弹性联轴器4、二级行星齿轮减速器5、多故障耦合齿轮箱6、磁粉加载器7、轴承座8、轴承9、挡油环10、外球面轴承11、轴承透盖12、轴承套13、三联齿轮14、轴承密封端盖15、大花键齿轮16、节油阀17、输出花键轴18、中间轴19、双联齿轮20、输入花键轴21、小花键齿轮22组成;其特征是安装有变频器3的电动机2固定在抗振底座I的左端，电动机2通过弹性联轴器4与二级行星齿轮减速器5的输入转轴相连，二级行星齿轮减速器5的输出转轴作为多故障親合齿轮箱6的输入轴，多故障配合齿轮箱6的输出轴与磁粉加载器7相连，磁粉加载器7的输出转轴通过固定在抗振底座I右端的轴承座8上的轴承9进行固定支撑。
[0015]进一步，所述节油阀17安装在多故障耦合齿轮箱6的一侧;所述多故障耦合齿轮箱6的内部安装有输入花键轴21、中间轴19和输出花键轴18，三者安置在不同的水平面上;在输入轴花键轴21、输出花键轴18和中间轴19两端分别安装外球面轴承11且在外球面轴承11的外圈安装有轴承套13，在外球面轴承11内侧安装有挡油环10;所述小花键齿轮22和双联齿轮20分别安装在输入花键轴21和中间轴19上，且小花键齿轮22和双联齿轮20相互啮合；所述三联齿轮14和大花键齿轮16分别安装在中间轴19和输出花键轴18上，且三联齿轮14和大花键齿轮16相互啮合;所述轴承透盖12分别安装在输入花键轴21的输入端和输出花键轴18的输出端，且轴承透盖12通过螺栓与安装在输入花键轴21和输出花键轴18上的轴承套13进行连接;所述轴承密封端盖15分别安装在输入花键轴21的靠近齿轮一端、输出花键轴18的靠近齿轮一端和中间轴19的两端，且轴承密封端盖15与对应的轴承套13通过螺栓连接在一起。
[0016]本实用新型的输入花键轴21上安装有小花键齿轮22，输出花键轴18上安装有大花键齿轮16，在中间轴19上安装有一个双联齿轮20和一个三联齿轮14。双联齿轮20与小花键齿轮22相互啮合，三联齿轮14和大花键齿轮16相互啮合。小花键齿轮22和大花键齿轮16通过紧定螺钉分别固定在输入花键轴21与输出轴花键轴18上，松开螺钉，即可实现齿轮在轴上的平移，达到更换故障件的效果，从而可任意模拟多种齿轮故障。
[0017]本实用新型齿轮箱故障模拟实验台可以进行的试验项目为:
[0018]I)齿面磨损的模拟试验；
[0019]2)齿面(轻微、严重)点蚀的模拟试