專利名稱：齒輪傳動強度設(shè)計綜合實驗臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機械教學(xué)實驗裝置，具體涉及一種齒輪傳動強度設(shè)計綜合試驗臺。
背景技術(shù)：
“齒輪傳動設(shè)計”是機械學(xué)基礎(chǔ)課程《機械設(shè)計》和《機械設(shè)計基礎(chǔ)》中最重要的章節(jié)之一。針對齒輪傳動設(shè)計的實驗裝置也有很多，比如測量齒輪傳動的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩，機械效率，失效形式等，而齒輪傳動設(shè)計中，傳動強度才是最重要的影響因素，即傳動齒輪的接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力。根據(jù)《機械設(shè)計》中齒輪強度的計算公式可得，標準直齒圓柱齒輪接觸強
度為
權(quán)利要求
1.一種齒輪傳動強度設(shè)計綜合實驗臺，其特征在于:包括電機(I)、齒輪箱(6)、負載和計算機處理模塊，所述電機(I )通過聯(lián)軸器連接齒輪箱(6)的輸入軸，齒輪箱(6)的輸出軸通過聯(lián)軸器連接負載；在電機(I)與齒輪箱(I)之間的傳動線路上設(shè)有扭矩傳感器(4)，在齒輪箱(6)內(nèi)的待測齒輪(17)上設(shè)有齒輪強度測試應(yīng)變片，套裝有待測齒輪(17)的待測齒輪輸出軸(11)連接角位移傳感器(10)，所述扭矩傳感器(4)、齒輪強度測試應(yīng)變片和角位移傳感器(10)與計算機處理模塊電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種齒輪傳動強度設(shè)計綜合實驗臺，其特征在于:所述齒輪強度測試應(yīng)變片包括彎曲應(yīng)力測試應(yīng)變片(19)和接觸應(yīng)力測試應(yīng)變片(18)，其依次設(shè)置在待測齒輪(17)的端面齒根處和嚙合面齒根處開設(shè)的槽內(nèi)，所述彎曲應(yīng)力測試應(yīng)變片(19)和接觸應(yīng)力測試應(yīng)變片(18)的信號線通過信號線引出裝置連接到齒輪箱(6)外與計算機處理模塊電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種齒輪傳動強度設(shè)計綜合實驗臺，其特征在于:待測齒輪輸出軸(11)連接一齒輪副，角位移傳感器(10)與所述齒輪副的從動齒輪軸連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種齒輪傳動強度設(shè)計綜合實驗臺，其特征在于:所述齒輪副為等速齒輪副(9),其主動齒輪和從動齒輪的齒比為1:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種齒輪傳動強度設(shè)計綜合實驗臺，其特征在于:所述信號線引出裝置(9)包括無衰減旋轉(zhuǎn)接頭(16)，在待測齒輪輸出軸(11)的內(nèi)部設(shè)有走線內(nèi)孔(20)，等速齒輪副主動齒輪(15)—端套裝在待測齒輪輸出軸(11)上并隨待測齒輪輸出軸(11)轉(zhuǎn)動，無衰減旋轉(zhuǎn)接頭(16)設(shè)置于等速齒輪副主動齒輪(15)內(nèi)徑另一端，彎曲應(yīng)力測試應(yīng)變片(19)和接觸應(yīng)力測試應(yīng)變片(18)的信號線(13)穿過走線內(nèi)孔(20)與無衰減旋轉(zhuǎn)接頭(16)連接，無衰減旋 轉(zhuǎn)接頭(16)與計算機處理模塊電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種齒輪傳動強度設(shè)計綜合實驗臺，其特征在于:在等速齒輪副主動齒輪(15)內(nèi)部固設(shè)有航空插頭(14)，所述信號線(13)通過航空插頭(14)與無衰減旋轉(zhuǎn)接頭(16)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種齒輪傳動強度設(shè)計綜合實驗臺，其特征在于:所述電機(I)輸出端依次通過減速器(2)和第一聯(lián)軸器(3)連接扭矩傳感器(4)的一端，扭矩傳感器(4)的另一端通過第二聯(lián)軸器(5)與齒輪箱(6)的輸入軸連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的一種齒輪傳動強度設(shè)計綜合實驗臺，其特征在于:所述負載為磁粉制動器(8)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種齒輪傳動強度設(shè)計綜合實驗臺，其特征在于:所述電機(I)為二相異步電機。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種齒輪傳動強度設(shè)計綜合實驗臺，其特征在于:所述齒輪箱(6)為至少兩組不同類型、不同參數(shù)的可更換齒輪箱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種齒輪傳動強度設(shè)計綜合實驗臺，包括電機、齒輪箱、負載和計算機處理模塊，電機通過連接齒輪箱的輸入軸，齒輪箱的輸出軸連接負載；在電機與齒輪箱之間的傳動線路上設(shè)有扭矩傳感器，在齒輪箱內(nèi)的待測齒輪上設(shè)有齒輪強度測試應(yīng)變片，套裝有待測齒輪的待測齒輪輸出軸連接角位移傳感器，扭矩傳感器、齒輪強度測試應(yīng)變片和角位移傳感器與計算機處理模塊電連接。本發(fā)明通過合理布置彎曲應(yīng)力測試應(yīng)變片和接觸應(yīng)力測試應(yīng)變片能夠準確測量出齒輪的接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力，采用無衰減旋轉(zhuǎn)接頭作為信號引出裝置，接觸應(yīng)變和彎曲應(yīng)變的信號傳輸更真實、穩(wěn)定、可靠，可更換的齒輪箱保證實驗教學(xué)效果更明顯。
文檔編號G09B23/10GK103076172SQ20131001054
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者何競飛, 毛慶強, 王艾倫 申請人:湖南長慶機電科教有限公司, 中南大學(xué)