一种齿轮故障诊断试验台的制作方法

本实用新型涉及齿轮故障检测技术领域，特别涉及一种齿轮故障诊断试验台。

背景技术：

齿轮传动是机械传动中应用最广的一种传动形式，由于其在工作过程中长期承受各种交变载荷、冲击和摩擦力的作用或其本身在制造过程中留下的缺陷，因此容易出现故障甚至损坏，而对于出现故障的齿轮传动系统，轻的会产生噪音，加速设备磨损，减少设备寿命，严重的会直接损坏设备，影响生产，带来经济损失，特别是对一些特殊重要的应用场合，一旦设备出现故障，其损失不可估量。因此，为了尽可能降低这些不确定的齿轮机械故障所引起的经济损失，我们需要在故障初期就能做出诊断，为尽早安排检修提供科学的依据。对齿轮振动信号进行分析就是一种比较科学适用的方法。

对于齿轮箱故障诊断而言，其最根本任务就是通过对齿轮箱的观测信号进行分析、处理，以识别齿轮箱的状态，在一定程度上也可以说齿轮箱故障诊断就是齿轮箱的状态识别，而对于齿轮箱故障的识别需要基于一定的理论基础，因此相关理论的研究与分析是故障识别的前提；在研究过程中，如果以实际应用中的齿轮箱作为研究对象，其所出现的故障可能是单一的或是几种故障的综合，但齿轮故障的种类非常多，基本上不可能在一个实际应用中的齿轮箱中同时出现，而理论研究所要设计的故障种类应尽可能的多，因此现阶段需要一种能够同时包含多种齿轮故障的实验装置以供现在的研究使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现阶段齿轮传动故障诊断研究中只能进行一种故障的检测，无法对多故障同时出现进行检测的缺点，而提出的一种齿轮故障诊断试验台。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种齿轮故障诊断试验台，其特征在于：包括底座，在底座上固定连接相互对应的电机、齿轮箱和制动器，电机连接齿轮箱，在齿轮箱的输出端连接齿轮组，齿轮组连接制动器，在齿轮箱上固定连接振动传感器装置；

在底座上还连接固定控制器，控制器控制连接电机。

在上述技术方案的基础上，可以有以下进一步的技术方案：

所述齿轮箱采用行星齿轮箱，它包括箱体，在箱体内设有连接所述电机的行星架，在行星架上连接一组行星齿轮，在行星齿轮的外侧套接齿圈；

在箱体内还设有主输出轴和一组过渡轴，在主输出轴上套接第一传动传动齿轮和第二传动齿轮，第一传动传动齿轮与行星齿轮啮合，在每个过渡轴上均套接一个第一过渡齿轮和一个第二过渡齿轮，每个第一过渡齿轮均与第二传动齿轮啮合；

在箱体内还设有和一组从输出轴，每个从输出轴上均套接一个第三传动齿轮，每个第三传动齿轮均与相应的第二过渡齿轮啮合。

在所述箱体相对的两侧均设有开口，在其中一个开口处配合连接输入端盖、另一个开口配合连接输出端盖，所述行星架支撑固定在输入端盖上，所述主输出轴、所述过渡轴和所述从输出轴支撑固定在输出端盖上。

所述齿轮组包括相互啮合的驱动齿轮和平行齿轮，驱动齿轮和平行齿轮均设置在所述箱体的外侧。

所述行星架包括两个平行设置的夹板，在两个夹板之间设有一组连杆，其中一个夹板连接转轴，另一个夹板上设有通孔。

所述振动传感器装置包括T形的固定板，在固定板的三个相邻的面上均设有一个安装孔，在每个安装孔内均固定连接一个振动传感器。

所述制动器采用磁粉制动器，所述控制器采用变频器和PL控制器对所述电机的转速进行控制。

本实用新型的优点在于：

1、本装置能够对齿轮传动中的多种故障进行诊断，同时齿轮能够快速更换，满足研究工作中对频繁更换零部件的需求。

2、通过磁粉制动器的加载，能够模拟故障齿轮在带载和空载状态下的振动信号。

3、齿轮箱内多个相同轴并行安装，根据实际情况更换一至三个不同故障的齿轮，从而获得单个故障振动信号以及不同故障综合叠加的振动信号。

4、通过PLC内部控制程序自动控制电机的起动、停车及运行速度，也能够通过手动来调节电机的速度，并进行闭环反馈控制。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是齿轮箱分解示意图；

图3是振动传感器装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型更加清楚明白，以下结合附图对本装置详细说明，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供的一种齿轮故障诊断试验台，包括底座1，在底座1上固定连接相互对应的电机2、齿轮箱3和制动器4，电机2连接齿轮箱3，在齿轮箱3的输出端连接齿轮组5，齿轮组5连接制动器4，在齿轮箱3上固定连接振动传感器装置7，在底座1上还连接固定控制器6，控制器6控制连接电机2。所述制动器4采用磁粉制动器，所述控制器6采用变频器和PLC控制器对所述电机2的转速进行控制。

所述齿轮箱3采用行星齿轮箱，它包括箱体3a，在箱体3a相对的两侧均设有开口3b，在其中一个开口3b处配合连接输入端盖23、另一个开口3b配合连接输出端盖24，在箱体3a内设有连接所述电机2的行星架8，行星架8包括两个平行设置的夹板19，在两个夹板19之间设有一组连杆20，其中一个夹板19连接转轴21，另一个夹板19上设有通孔22，转轴21通过轴承座安装在输入端盖23上，转轴21通过联轴器连接电机2的输出轴。

在行星架8的两个夹板19之间设有三个行星齿轮9，三个行星齿轮9设置在以夹板19的中心为圆形的同一圆周上，每个行星齿轮9均通过齿轮轴连接固定在两个夹板19上，在三个行星齿轮9的外侧套接齿圈10。

在箱体3a内还设有主输出轴11和三个过渡轴14，主输出轴11的两侧均通过一个轴承座分别固定在相应的夹板19和输出端盖24上，在主输出轴11上套接第一传动传动齿轮12和第二传动齿轮13，第一传动传动齿轮12设置在三个行星齿轮9的中间，且第一传动传动齿轮12与三个行星齿轮9均啮合。在每个过渡轴14上均套接一个第一过渡齿轮15和一个第二过渡齿轮16，每个第一过渡齿轮15均与相应的第二传动齿轮13啮合。

在箱体3a内还设有和一组从输出轴17，每个从输出轴17上均套接一个第三传动齿轮18，每个第三传动齿轮18均与相应的第二过渡齿轮16啮合。所述主输出轴11、所述过渡轴14和所述从输出轴17支撑固定在输出端盖24上。

所述齿轮组5包括相互啮合的驱动齿轮25和平行齿轮26，驱动齿轮25和平行齿轮26均设置在所述箱体3a的外侧，驱动齿轮25套接在主输出轴11上，每个平行齿轮26均套接在相应的从输出轴17上，且驱动齿轮25设置在三个平行齿轮26中间。

所述齿轮箱3采用的两级平行齿轮传动和一级行星齿轮传动，满足齿轮故障诊断中对不同类型齿轮传动方式的需求，同时此结构设计便于拆卸，只需要将上箱体打开，即可更换所有的内部零件，满足故障研究过程中频繁更换零部件的需求。

所述振动传感器装置7包括T形的固定板27，在固定板27的三个相邻的面上均设有一个安装孔，三个安装孔对应三维空间的X、Y、Z方向，在每个安装孔内均固定连接一个振动传感器28，通过三个振动传感器28能够测量出齿轮箱在三个方向的振动信号，在固定板27上还设有两个阶梯通孔29，在每个阶梯通孔29均通过螺钉把固定板27连接在输出端盖24上。

在实际操作时，根据研究的实际需求，更换上不同故障的齿轮，通过故障齿轮的实际运行测量出振动信号，以进行信号分析处理。通过调节磁粉制动器制动扭矩的大小来模拟齿轮传动系统在不同负载状况下的振动信号。通过PLC内部控制程序自动控制电机的起动、停车及运行速度，或通过手动来调节电机的速度，从而模拟出齿轮箱在实际工作中的运行状况。