一种齿轮受载变形量的测量系统及测量方法与流程

本发明属于测量技术领域，涉及一种齿轮受载变形量的测量系统及测量方法。

背景技术：

齿轮作为传动系统基础元件广泛应用到工业各个领域。齿轮受载过程中的变形会对机械设备的正常工作造成严重的影响。随着齿轮检测设备和检测方法的不断更新和改进，齿轮变形量预测越来越精准，大大降低了机械设备由于齿轮变形而造成的重大损失。目前齿轮受载变形量大多以仿真或数值计算的方法确定，即通过对齿轮受载过程的简化、建模，在齿轮特定位置施加载荷，对比施加载荷前后的变形量。因此，齿轮受载过程简化、建模的准确程度对齿轮变形量的预测精准程度具有非常重要影响。一般齿轮受载变形量的测量时非常繁琐和困难，使测量周期增长，测量效率降低。

技术实现要素：

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种结构简单，齿轮零件的受载变形量给出准确的数值，齿轮位置调节方便，缩短测量周期，提高测量效率和质量的测量系统及测量方法。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种齿轮受载变形量的测量系统，其包括支撑部分、加载部分和测量部分；待测量齿轮可转动地布置在支撑部分上；加载部分包括加载锤头夹具9和加载锤头10，加载锤头10设置在加载锤头夹具9上；测量部分包括激光测距仪13、感应片14、基准平台15；支撑部分固定在基准平台15上，齿轮轮齿受载变形测量时，感应片14固定在被测轮齿的齿顶圆上，在加载锤头10与被测轮齿的接触位置，激光测距仪13测量感应片14与基准平台15之间的距离，通过加载锤头10对被测轮齿加载载荷之后，测量感应片14与基准平台15之间的距离，根据齿轮加载载荷前与加载载荷后感应片14的位置变化确定齿轮的变形量。

其中，所述支撑部分包括支架座1、支架侧板2、作用螺栓3、作用螺母4；支架座1上安装有两个竖直并排布置的支架侧板2，试验齿轮12放置在两个支架侧板2之间，位于支架侧板2一端，作用螺栓3由一个支架侧板2外侧依次穿过该一个支架侧板2、试验齿轮12和另一个支架侧板，作用螺栓3的端部通过作用螺母4拧紧，作用螺母4位于另一个支架侧板外侧；支架座1底部开有凹槽，基准平台15上设置有凸台，凹槽与凸台相匹配实现对支架座1的定位。

其中，所述作用螺栓3外周带一个外花键，外花键与试验齿轮12内孔凹槽配合安装。

其中，两个所述支架侧板2的内侧壁与试验齿轮之间分别设置有卡紧垫片6，作用螺母4与另一个支架侧板外侧壁之间设置有垫片7。

其中，所述作用螺母4上设置有卡紧螺钉5，卡紧螺钉5穿过作用螺母4并压紧在垫片7上。

其中，所述作用螺栓3上设置有调位手柄8，通过操作调位手柄8带动作用螺栓3及试验齿轮12转动。

其中，所述支架座1横截面为凸字形，包括底板和设置在底板顶面上的安装台，两支架侧板2通过标准螺栓安装在安装台两侧。

其中，所述底板两侧各开设有两个与安装台平行的长圆孔，导向螺栓穿过长圆孔固定在基准平台15上，通过长圆孔和导向螺栓实现支架座1与基准平台15之间的移动导向。

其中，每个所述支架侧板2通过多个标准螺栓安装在安装台上，多个标准螺栓不在同一水平线上。

本发明还提供一种齿轮受载变形量的测量方法，测量过程为：将支架座1与基准平台15稳定安装，将试验齿轮12安装在支架座1上，定位块11布置在支架侧板2顶部，定位块11位于试验齿轮12偏心一侧，此时通过旋转与作用螺栓3螺纹固定的调位手柄8调整齿轮12的位置，使试验轮齿齿顶与定位块11接触配合，然后拧紧卡紧螺钉5，使卡紧螺钉5与垫片7接触配合，增大支架侧板2对齿轮12的夹紧力，使齿轮12在锤头加载时不发生旋转，夹具支撑部分安装完成，撤掉定位块11；将加载锤头夹具9与载荷加载动力设备连接，并将加载锤头10与加载锤头夹具9固定连接，同时确保加载锤头夹具9和加载锤头10的竖直中心轴线与试验齿轮12齿顶和设备支撑面的竖直中线轴线重合；感应片14固定在被测试验轮齿的齿顶圆上，在加载锤头10与试验轮齿的接触位置，激光测距仪13测量感应片14与基准平台15之间的距离d1，通过加载锤头10向试验轮齿加载载荷之后，测量感应片14与基准平台15之间的距离d2，根据齿轮加载载荷前与加载载荷后感应片14的位置变化确定齿轮的变形量△＝d1-d2，记录测量结果，进行结果分析。

(三)有益效果

上述技术方案所提供的齿轮受载变形量的测量系统及测量方法，结构简单，齿轮零件的受载变形量给出准确的数值，齿轮位置调节方便，缩短测量周期，提高测量效率和质量。

附图说明

图1是本发明的支撑部分结构组装示意图；

图2是本发明测量系统整体组装示意图；

图3是图2中i区域的局部放大图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

参照附图1至3，本发明齿轮受载变形量的测量系统包括支撑部分、加载部分和测量部分；待测量齿轮可转动地布置在支撑部分上；加载部分包括加载锤头夹具9和加载锤头10，加载锤头10设置在加载锤头夹具9上；测量部分包括激光测距仪13、感应片14、基准平台15；支撑部分固定在基准平台15上，齿轮轮齿受载变形测量时，感应片14固定在被测轮齿的齿顶圆上，在加载锤头10与被测轮齿的接触位置，激光测距仪13测量感应片14与基准平台15之间的距离d1，通过加载锤头10对被测轮齿加载载荷之后，测量感应片14与基准平台15之间的距离d2，根据齿轮加载载荷前与加载载荷后感应片14的位置变化确定齿轮的变形量△＝d1-d2。

支撑部分包括支架座1、支架侧板2、作用螺栓3、作用螺母4；支架座1上安装有两个竖直并排布置的支架侧板2，试验齿轮12放置在两个支架侧板2之间，位于支架侧板2一端，作用螺栓3由一个支架侧板2外侧依次穿过该一个支架侧板2、试验齿轮12和另一个支架侧板，作用螺栓3的端部通过作用螺母4拧紧，作用螺母4位于另一个支架侧板外侧；支架座1底部开有凹槽，基准平台15上设置有凸台，凹槽与凸台相匹配实现对支架座1的定位，同时保证装配精度。

作用螺栓3外周带一个外花键，外花键与试验齿轮12内孔凹槽配合安装。

两个支架侧板2的内侧壁与试验齿轮之间分别设置有卡紧垫片6，作用螺母4与另一个支架侧板外侧壁之间设置有垫片7。

作用螺母4上设置有卡紧螺钉5，卡紧螺钉5穿过作用螺母4并压紧在垫片7上。

作用螺栓3上设置有调位手柄8，通过操作调位手柄8带动作用螺栓3及试验齿轮12转动。

支架座1横截面为凸字形，包括底板和设置在底板顶面上的安装台，两支架侧板2通过标准螺栓安装在安装台两侧。

底板两侧各开设有两个与安装台平行的长圆孔，导向螺栓穿过长圆孔固定在基准平台15上，通过长圆孔和导向螺栓实现支架座1与基准平台15之间的移动导向。

每个支架侧板2通过多个标准螺栓安装在安装台上，多个标准螺栓不在同一水平线上。

基于上述测量系统，本实施例齿轮受载变形量的测量方法的过程为：将支架座1与基准平台15稳定安装，将试验齿轮12两侧与卡紧垫片6接触配合，并放置在两支架侧板2之间，卡紧垫片6与支架侧板2内侧接触配合，然后将作用螺母3与支架侧板2、卡紧垫片6、齿轮内孔接触配合安装，并确保作用螺栓3外花键与齿轮12内孔凹槽配合，将垫片7放置在作用螺栓3一端固定位置处，并保证垫片7一侧与支架侧板2外侧接触安装，通过作用螺母4与作用螺栓3的内外螺纹使卡紧螺钉与垫片7接触，定位块11布置在支架侧板2顶部，定位块11位于试验齿轮12偏心一侧，此时通过旋转与作用螺栓3螺纹固定的调位手柄8调整齿轮12的位置，使试验轮齿齿顶与定位块11接触配合，然后拧紧卡紧螺钉5，使卡紧螺钉5与垫片7接触配合，增大支架侧板2对齿轮12的夹紧力，使齿轮12在锤头加载时不发生旋转，夹具支撑部分安装完成，撤掉定位块11；将加载锤头夹具9与载荷加载动力设备连接，并将加载锤头10与加载锤头夹具9固定连接，同时确保加载锤头夹具9和加载锤头10的竖直中心轴线与试验齿轮12齿顶和设备支撑面的竖直中线轴线重合；感应片14固定在被测试验轮齿的齿顶圆上，在加载锤头10与试验轮齿的接触位置，激光测距仪13测量感应片14与基准平台15之间的距离d1，通过加载锤头10向试验轮齿加载载荷之后，测量感应片14与基准平台15之间的距离d2，根据齿轮加载载荷前与加载载荷后感应片14的位置变化确定齿轮的变形量△＝d1-d2，记录测量结果，进行结果分析。

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。