一种功率分流齿轮传动系统的测试装置的制作方法

本实用新型属于机械动力学试验装置技术领域，涉及一种功率分流齿轮传动系统的测试装置。

背景技术：

齿轮传动系统是机械传动系统中最重要的形式之一，具有结构简单、运行平稳、传递效率高等优势广泛应用在航空航天、风力发电、现代船舶等领域。

现代设备对齿轮传动系统的体积、传递效率、可靠性提出了更高要求，促使关于齿轮设计和性能改善的理论研究在不断的深入，而齿轮传动系统的试验与性能测试对齿轮的设计和性能改善具有指导意义。

振动是齿轮传动系统工作时的一种常见现象，振动信号对设备的运行状态反应迅速、真实全面，并能很好的反应出大部分的齿轮故障，是公认较好的征兆提取量。因此振动诊断分析在齿轮传动系统测试有占有重要的地位，现有的振动诊断分析装置和方法包括多种，但是目前的振动诊断分析装置，能对常规的齿轮传动系统的动力学特性进行试验，难以对功率分流的齿轮传动构型进行动力学特性试验。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种功率分流齿轮传动系统的测试装置，解决了现有技术中存在的难以对功率分流的齿轮传动构型进行动力学特性试验问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种功率分流齿轮传动系统的测试装置，包括齿轮传动系统，齿轮传动系统输入端通过第一联轴器连接有转速转矩传感器，转速转矩传感器通过第二联轴器连接有电机，齿轮传动系统输出端通过第三联轴器连接有磁粉制动器；齿轮传动系统上设置有加速度传感器，齿轮传动系统包括分扭传动机构和并车传动机构，分扭传动机构和并车传动机构上均设置有加速度传感器；还包括有变频器和手动张力控制器，变频器与电机连接，手动张力控制器与磁粉制动器连接。

本实用新型的特点还在于：

齿轮传动系统包括箱体，箱体内设置有输入轴，输入轴上连接有齿轮a，输入轴远离齿轮a一端伸出箱体与第一联轴器连接，还包括有传动轴a和传动轴b，传动轴a上依次连接有齿轮b、齿轮c，传动轴b上依次连接有齿轮d、齿轮e，齿轮a分别与齿轮b、齿轮d啮合，还包括有输出轴，输出轴上连接有齿轮f，齿轮f分别与齿轮c、齿轮e啮合，输出轴远离齿轮f一端伸出箱体与第三联轴器连接。

输入轴靠近齿轮a一端通过轴承a固定在箱体侧壁，另一端通过轴承b固定在箱体侧壁；传动轴a靠近齿轮b一端通过轴承c固定在箱体侧壁，另一端通过轴承d固定在箱体侧壁；传动轴b靠近齿轮d一端通过轴承e固定在箱体侧壁，另一端通过轴承f固定在箱体侧壁；输出轴靠近齿轮f一端通过轴承g固定在箱体侧壁，另一端通过轴承h固定在箱体侧壁。

加速度传感器包括多个，多个加速度传感器分别安装在轴承a、轴承c、轴承d、轴承e、轴承f、轴承g的端盖上。

轴承a端盖上安装两个加速度传感器a，轴承c、轴承d端盖上分别设置有加速度传感器b、加速度传感器c，轴承e、轴承f端盖上分别设置有加速度传感器d、加速度传感器e，轴承g端盖上设置有两个加速度传感器f；加速度传感器b与其中一个加速度传感器a的测量方向沿齿轮啮合线方向，加速度传感器d与另一个加速度传感器a的测量方向沿齿轮啮合线方向，加速度传感器c与其中一个加速度传感器f的测量方向沿齿轮啮合线方向，加速度传感器e与另一个加速度传感器f的测量方向沿齿轮啮合线方向。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的功率分流齿轮传动系统的测试装置，将加速度传感器设置于靠近齿轮一侧的轴承端盖上，使相啮合的两个齿轮轴承端盖侧壁上的加速度传感器与啮合点位于一条直线上，能解决齿轮正常运行时啮合点无法布置加速度传感器的问题；通过不同电机转速和负载转矩的参数组合，模拟齿轮传动系统在各种工况下的运行状况，通过加速度传感器获取不同工况下的各个齿轮的振动加速度，以精确、快速的获得齿轮传动系统的振动信号，进而对其动力学特性进行验证；稳定性好，操作简单，测试精度高，能够满足功率分流齿轮传动系统在各种工况下的振动试验的需要。

附图说明

图1是本实用新型一种功率分流齿轮传动系统的测试装置的结构示意图；

图2是本实用新型一种功率分流齿轮传动系统的测试装置中齿轮传动系统的结构示意图；

图3是本实用新型一种功率分流齿轮传动系统的测试装置中分扭级齿轮的加速度传感器分布图；

图4是本实用新型一种功率分流齿轮传动系统的测试装置中并车级齿轮的加速度传感器分布图。

图中，1.第一联轴器，2.转速转矩传感器，3.第二联轴器，4.电机，5.第三联轴器，6.磁粉制动器，7.加速度传感器，7-1.加速度传感器a，7-2.加速度传感器b，7-3.加速度传感器c，7-4.加速度传感器d，7-5.加速度传感器e，7-6.加速度传感器f，8.箱体，9.输入轴，10.齿轮a，11.传动轴a，12.齿轮b，13.齿轮c，14.齿轮d，15.齿轮e，16.输出轴，17.齿轮f，18.轴承a，19.轴承b，20.轴承c，21.轴承d，22.轴承e，23.轴承f，24.轴承g，25.轴承h，26.传动轴b，27.变频器，28.手动张力控制器，29.信号采集放大器，30.计算机，31.冷却水源。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

一种功率分流齿轮传动系统的测试装置，如图1所示，包括齿轮传动系统，齿轮传动系统输入端通过第一联轴器1连接有转速转矩传感器2，转速转矩传感器2通过第二联轴器3连接有电机4，齿轮传动系统输出端通过第三联轴器5连接有磁粉制动器6，磁粉制动器6连接冷却水源31；齿轮传动系统包括分扭传动机构和并车传动机构，分扭传动机构和并车传动机构上均设置有加速度传感器7，还包括计算机30，转速转矩传感器2、磁粉制动器6及加速度传感器7均通过信号线连接计算机30。还包括有变频器27和手动张力控制器28，变频器27通过三相四线电缆与电机4连接，手动张力控制器28与磁粉制动器6连接。

如图2所示，齿轮传动系统包括箱体8，箱体8内设置有输入轴9，输入轴9上连接有齿轮a10，输入轴9远离齿轮a10一端伸出箱体8与第一联轴器1连接，还包括有传动轴a11和传动轴b26，传动轴a11上依次连接有齿轮b12、齿轮c13，传动轴b26上依次连接有齿轮d14、齿轮e15，齿轮a10分别与齿轮b12、齿轮d14啮合，齿轮a10、齿轮b12及齿轮d14组成分扭传动机构，齿轮a10为输入齿轮，齿轮b12、齿轮d14为分扭级齿轮，还包括有输出轴16，输出轴16上连接有齿轮f17，齿轮f17分别与齿轮c13、齿轮e15啮合，输出轴16远离齿轮f17一端伸出箱体8与第三联轴器5连接，齿轮f17为输出齿轮、齿轮c13、齿轮e15为并车级齿轮。齿轮c13、齿轮e15及齿轮f17组成并车传动机构。

如图3及图4所示，输入轴9靠近齿轮a10一端通过轴承a18固定在箱体8侧壁，另一端通过轴承b19固定在箱体8侧壁；传动轴a11靠近齿轮b12一端通过轴承c20固定在箱体8侧壁，另一端通过轴承d21固定在箱体8侧壁；传动轴b26靠近齿轮d14一端通过轴承e22固定在箱体8侧壁，另一端通过轴承f23固定在箱体8侧壁；输出轴16靠近齿轮f17一端通过轴承g24固定在箱体8侧壁，另一端通过轴承h25固定在箱体8侧壁。

加速度传感器7包括多个，由于传动系统的振动源来自于齿轮的啮合，齿轮正常运行时啮合点无法布置加速度传感器，为了得到真实有效的振动数据，轴承a18端盖侧壁上安装两个加速度传感器a7-1，记为测试点1和测试点2，轴承c20、轴承d21端盖侧壁上分别设置有加速度传感器b7-2(记为测试点3)、加速度传感器c7-3(记为测试点5)，在轴承e22、轴承f23端盖侧壁上分别设置有加速度传感器d7-4(记为测试点4)、加速度传感器e7-5(记为测试点6)，轴承g24端盖侧壁上设置有两个加速度传感器f7-6(记为测试点7和测试点8)；加速度传感器b7-2与其中一个加速度传感器a7-1的测量方向沿齿轮啮合线方向，加速度传感器d7-4与另一个加速度传感器a7-1的测量方向沿齿轮啮合线方向，加速度传感器c7-3与其中一个加速度传感器f7-6的测量方向沿齿轮啮合线方向，加速度传感器e7-5与另一个加速度传感器f7-6的测量方向沿齿轮啮合线方向；两个加速度传感器a7-1、加速度传感器b7-2、加速度传感器c7-3、加速度传感器d7-4、加速度传感器e7-5及两个加速度传感器f7-6均通过信号线连接信号线采集放大器29，再将信号线采集放大器连接计算机30用于采集数据；加速度传感器a7-1、加速度传感器b7-2、加速度传感器c7-3加速度传感器d7-4、加速度传感器e7-5及加速度传感器f7-6的型号均相同，相啮合的两个齿轮轴承端盖侧壁上的加速度传感器7与啮合点位于一条直线上。

本实用新型一种功率分流齿轮传动系统的测试装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1、通过磁座将加速度传感器7按照上述排列方式吸附在轴承端盖上；

步骤2、打开磁粉制动器6的冷却系统，通过冷却水源31调节冷却水的流量；

步骤3、打开转速转矩传感器2、电机4、齿轮传动系统、加速度传感器7；

步骤4、通过手动张力控制器28控制磁粉制动器6电流调节负载转矩，通过变频器27调节电机4转速，组合不同电机转速和负载转矩的参数，通过加速度传感器7采集不同测试点的加速度反馈至计算机30，以对齿轮的振动性能进行测试。

通过以上方式，本实用新型的功率分流齿轮传动系统的测试装置，将加速度传感器设置于靠近齿轮一侧的轴承端盖上，使相啮合的两个齿轮轴承端盖侧壁上的加速度传感器与啮合点位于一条直线上，能解决齿轮正常运行时啮合点无法布置加速度传感器的问题；通过不同电机转速和负载转矩的参数组合，模拟齿轮传动系统在各种工况下的运行状况，通过加速度传感器获取不同工况下的各个齿轮的振动加速度，以精确、快速的获得齿轮传动系统的振动信号，进而对其动力学特性进行验证；稳定性好，操作简单，测试精度高，能够满足功率分流齿轮传动系统在各种工况下的振动试验的需要。