一种精密齿条残余应力检测系统的制作方法

文档序号:15062065发布日期:2018-07-31 22:02阅读:382来源:国知局

本实用新型涉及智能制造领域,特别是涉及一种精密齿条残余应力检测系统。



背景技术:

机械传动是机械工程学科最为经典的核心技术之一,机械传动系统在工业领域应用极为广泛,凡是有原动机的场合几乎均需要用到齿轮传动系统进行变速,实现工作机的速度匹配,完成增速降扭或者减速增扭。通过齿轮-齿条机构可以实现转动和平移运动的转换,改变运动性质。

与国际先进水平相比,我国齿轮产品在功率密度、使用寿命和可靠性等方面确实还有很大差距。我们可以通过实施齿轮抗疲劳制造来解决这方面的问题。抗疲劳制造技术的主要内容及使用效果:一是材料冶金质量控制技术,用于提高材料的纯净度、均匀性和稳定性,提高疲劳极限应力,从源头减小材料缺陷影响和降低材料应力集中的敏感性;二是抗疲劳设计技术,用于从设计上解决零件应力集中问题;三是抗疲劳机加工技术,用于改变变质层的微结构、微力学性能和表面完整性;四是精密热处理技术,用于细化材料晶粒和组织结构,获得高品质的内在质量和高表面硬度,减小热处理变形;五是表层硬化、喷丸强化、滚压强化、激光冲击强化以及复合强化技术,用于表层强化改性;六是抗疲劳装配、疲劳寿命评价与试验技术等。

总之,应用抗疲劳制造技术能够大幅度提高齿轮的可靠性、寿命和功率密度,实现轻量化。实施抗疲劳制造技术的关键核心在于如何快速精确测量工件目标位置处的残余应力。只有精确获得目标点处的残余应力才能进行后续评判和技术改进。

为了解决目前现有技术齿轮抗疲劳制造技术水平相对落后、定量研究水平低等技术瓶颈,本实用新型公开了一种精密齿条残余应力检测系统,其成本较低,方案新颖,原理新奇,检测速度快,能够用于高性能齿条抗疲劳制造,精确测量齿条内部应力水平,满足工业领域减变速传动的实际需求,填补相关技术空白,又可产生较大的社会效益与经济效益。



技术实现要素:

为了克服上述现有技术的不足,本实用新型提供了一种精密齿条残余应力检测系统,该系统原理独特、构思新奇、成本低廉、测量效率高、操作简单、应用范围广、廉价可靠,能够在常温下实现对高性能齿条亚表层残余应力精确测量。

一种精密齿条残余应力检测系统,其特征在于X向手轮安装在基座上,基座与X向滑块通过燕尾槽式滑动结构相连,X向滑块的下方设置有齿条结构,X向手轮一端为圆柱式滚花把手,X向手轮另一端设置有圆柱齿轮结构,X向滑块上设置有Y向手轮,Y向手轮一端为圆柱式滚花把手,Y向手轮另一端设置有圆柱齿轮结构,Y向滑块的下方设置有齿条结构,X向滑块与Y向滑块通过燕尾槽式滑动结构相连,Y向滑块上设置有Z向手轮,Z向手轮一端为圆柱式滚花把手,Z向手轮另一端设置有圆柱齿轮结构,Z向滑块的左端设置有齿条结构,Y向滑块与Z向滑块通过燕尾槽式滑动结构相连,Z向滑块上紧固有打孔机。

更进一步,打孔机与钻头相连,被测齿条齿根处粘贴有应变片,应变片引出线与接线端子相连,接线端子通过线缆与处理器相连,被测齿条上放置有电位块,电位块通过导线与处理器相连。

更进一步,基座通过螺栓紧固在磁铁座上,磁铁座上设置有磁力开关,Y向滑块呈L型结构,Z向滑块通过螺栓连接在Y向滑块上,Z向滑块上设置有锁紧式圆套结构,打孔机安装在Z向滑块上的锁紧式圆套中,锁紧式圆套上设置有锁紧螺栓,钻头与被测齿条根部垂直。

更进一步,处理器前部两端处设置有把手,处理器前部设置有微型打印机、显示屏、输入键,处理器后部设置有应变片信号输入接口和接地信号输入接口,同时设置有电源接口。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:原理新颖,处理效果好,调试时间短,柔性程度高,具有非常广阔的商业前景,即可以填补相关技术空白,又可产生较大的社会效益与经济效益。

附图说明

图1是一种精密齿条残余应力检测系统(正面)。

图2是一种精密齿条残余应力检测系统(背面)。

图3是一种精密齿条残余应力检测系统(正面局部放大图)。

图4是一种精密齿条残余应力检测系统(背面局部放大图)。

图1中:

1、磁铁座; 2、X向手轮; 3、基座;

4、X向滑块; 5、Y向滑块; 6、Z向滑块;

7、打孔机; 8、电位块; 9、接线端子;

10、钻头; 11、线缆; 12、处理器;

13、Z向手轮; 14、Y向手轮; 15、被测齿条。

具体实施方式

参考附图描述本实用新型的实施方式,下面结合图1-图2对本实用新型进行具体说明。一种精密齿条残余应力检测系统,包括磁铁座1、X向手轮2、基座3、X向滑块4、Y向滑块5、Z向滑块6、打孔机7、电位块8、接线端子9、钻头10、线缆11、处理器12、Z向手轮13、Y向手轮14,被测齿条15为待测量工件。

基座3通过螺栓紧固在磁铁座1上,磁铁座1上设置有磁力开关,Y向滑块5呈L型结构,Z向滑块6通过螺栓连接在Y向滑块5上,Z向滑块6上设置有锁紧式圆套结构,打孔机7安装在Z向滑块6上的锁紧式圆套中,锁紧式圆套上设置有锁紧螺栓,钻头10与被测齿条15根部垂直。

被测齿条15齿根处粘贴有应变片,应变片引出线与接线端子9相连,接线端子9通过线缆与处理器12相连,被测齿条15上放置有电位块8,电位块8通过导线与处理器12相连。

应变片牢固胶接在被测齿条15齿根待测位置点,磁铁座1吸附在工作台上,将打孔机7紧固在Z向滑块6的锁紧式圆套中,将钻头10安装至打孔机7上,调节X向手轮2和Y向手轮14使得钻头10对准被测齿条15上的应变片,启动打孔机7,钻头10高速旋转,缓慢调节Z向手轮13使Z向滑块6带动钻头10向下移动直至穿透应变片至被测齿条15根部亚表层1-2mm深处,迅速反向调节Z向手轮13抬升钻头,钻削过程中被测齿条15待测位置的变形经应变片采集获得,再通过多方向应变计算出该点处的残余应力值,处理器12上显示屏直接显示应力值,通过微型打印机可输出该点处各方向上的应变值和总体残余应力值。

以上所述,仅是本实用新型的较佳实施方式,并非对本实用新型做任何限制,凡是根据本实用新型实质对以上实施方式所作的任何修改、变更以及等效变化,均仍属于本实用新型技术的保护范围之内。

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