本实用新型专利技术的目的在于提供载荷对齿轮轴系振动和齿轮箱体振动相互耦合影响规律的实验装置，包括基座、输入轴、输出轴、电机、齿轮箱组件和可调扭矩发电机负载系统，齿轮箱组件包括齿轮箱体和啮合齿对，啮合齿对设置在齿轮箱体里，可调扭矩发电机负载系统包括相连的发电机负载和可调负载控制箱，输入轴连接啮合齿对的第一齿，输出轴连接啮合齿对的第二齿，电机连接输入轴，发电机负载连接输出轴，输入轴上安装第一联轴器，在发电机负载和齿轮箱体之间的输出轴上安装扭矩传感器，在扭矩传感器和齿轮箱体之间的输出轴上安装第二联轴器，在扭矩传感器和发电机负载之间的输出轴上安装第三联轴器。本实用新型专利技术对保证轴系安全正常运转具有重要的意义。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术的目的在于提供载荷对齿轮轴系振动和齿轮箱体振动相互耦合影响规律的实验装置，包括基座、输入轴、输出轴、电机、齿轮箱组件和可调扭矩发电机负载系统，齿轮箱组件包括齿轮箱体和啮合齿对，啮合齿对设置在齿轮箱体里，可调扭矩发电机负载系统包括相连的发电机负载和可调负载控制箱，输入轴连接啮合齿对的第一齿，输出轴连接啮合齿对的第二齿，电机连接输入轴，发电机负载连接输出轴，输入轴上安装第一联轴器，在发电机负载和齿轮箱体之间的输出轴上安装扭矩传感器，在扭矩传感器和齿轮箱体之间的输出轴上安装第二联轴器，在扭矩传感器和发电机负载之间的输出轴上安装第三联轴器。本技术对保证轴系安全正常运转具有重要的意义。【专利说明】载荷对齿轮轴系振动和齿轮箱体振动相互耦合影响规律的 实验装置
本技术涉及的是一种振动耦合实验装置。
技术介绍
针对外部负载对齿轮轴系振动情况的研究问题进行文献查阅结果为，只有一篇文 献研究了这一相关问题：李涛涛，李崚湾，张争艳2013年在机械设计第30卷第8期上发表 文章《同步双驱动多级混合齿轮减速器的刚体动力学研究》，文中引入轮齿间库伦摩擦力、 支撑轴承及箱体的支撑刚度等内部激励因素，以及电动机、联轴器及负载波动等外部激励， 建立了内部激励及外部激励共同扰动下的单级齿轮系统刚体啮合耦合振动分析数学模型， 但是缺少实验研究。 针对齿轮-转子-轴承系统试验台架的文献检索结果为只有一篇，张锁怀2002年 在机械科学与技术第21卷第6期发表《齿轮-转子-轴承系统的动力特性试验研究》的文 章，搭建具有不对中和质量不平衡的齿轮-转子-轴承系统试验台，可实现改变系统转速、 速比和齿轮位置，发电机起到给从动轴施加负载的作用，通过改变外接于发电机电枢上的 电阻箱的阻值来改变负载的大小。该试验研究实现的研究内容为由于齿轮副的存在，系统 中某个转子上的不平衡量会导致系统中每一个转子产生同频振动，通过测试轴系测点横向 和垂向两个弯振方向的振动位移响应来评价转子的振动情况，但是并没有涉及到外部激励 对轴系振动的影响情况研究的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种载荷对齿轮轴系振动和齿轮箱体振动相互耦合 影响规律的实验装置。 本技术的目的是这样实现的： 本技术载荷对齿轮轴系振动和齿轮箱体振动相互耦合影响规律的实验装置， 其特征是：包括基座、输入轴、输出轴以及安装在基座上的电机、齿轮箱组件和可调扭矩发 电机负载系统，齿轮箱组件包括齿轮箱体和啮合齿对，啮合齿对设置在齿轮箱体里，可调扭 矩发电机负载系统包括相连的发电机负载和可调负载控制箱，输入轴连接哨合齿对的第一 齿，输出轴连接啮合齿对的第二齿，电机连接输入轴，发电机负载连接输出轴，在电机和齿 轮箱体之间的输入轴上安装第一联轴器，在发电机负载和齿轮箱体之间的输出轴上安装扭 矩传感器，在扭矩传感器和齿轮箱体之间的输出轴上安装第二联轴器，在扭矩传感器和发 电机负载之间的输出轴上安装第三联轴器。 本技术载荷对齿轮轴系振动和齿轮箱体振动相互耦合影响规律的实验装置 还可以包括： 1、还包括变频器、第一-第六加速度传感器、第一-第五电涡流传感器、磁电传感 器，变频器连接电机，第一-第六加速度传感器均勻布置在基座上，在输入轴、输出轴、第三 联轴器上分别设置测点，第一-第二电涡流传感器分别安装在输入轴测点处的横向和垂 向，第三-第四电涡流传感器分别安装在输出轴测点处的横向和垂向，第五电涡流传感器 安装在第三联轴器测点处的轴向，磁电传感器安装在齿轮箱体上。 本技术的优势在于： 1、本技术外部交变负载信号、轴系振动信号、箱体振动信号同时进行测量分 析。用电涡流传感器测量轴系回旋振动及轴心轨迹、纵向振动，用磁电传感器测量轴系扭转 振动，用加速度传感器测量齿轮箱体振动，同时采集轴系完整振动信号以及外加载荷信号， 解决外部载荷对轴系振动影响的问题。 2、可控可测的外部交变负载。采用电机驱动齿轮轴系，采用可调负载发电机作为 齿轮轴系的负载，该发电机可在控制箱控制下产生不同频率及幅值的波动扭矩的，实现外 部负载激励的可控，输出的波动扭矩再通过膜片联轴器传递给待测齿轮轴系。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术实验装置的结构示意图； 图2为本技术的齿轮箱组件结构图； 图3为本技术的可调扭矩发电机负载系统； 图4a为齿轮盖结构示意图a，图4b为齿轮盖结构示意图b，图4c为齿轮盖结构示 意图c ; 图5为本技术实验装置的俯视图； 图6为本技术验证方法的流程图。 【具体实施方式】 下面结合附图举例对本技术做更详细地描述： 结合图1?6,本技术实验装置包括T形槽基座1，过渡板2,电机3,变频器4， 高弹联轴器5,齿轮箱组件6,膜片联轴器7、9,扭矩传感器8,可调扭矩电机负载系统10。齿 轮箱组件如图2所示，包括齿轮箱11、输入轴12,滚动轴承13,啮合齿对14,输出轴15。可 调扭矩电机负载系统9具体包括发电机16,可调负载控制箱17。装置传感器布置如图5所 示，A1?A6为加速度传感器，DX、DY、DZ为五个电涡流传感器，C1为磁电传感器。 1)系统各部件都安装在T形槽基座上，并用螺栓固定，为保持轴系的水平并对中， 除要求T形槽基座表面较高的平面度外，各部件用螺栓通过不同厚度的过渡板固定在基座 上。2)齿轮箱组件的安装，箱盖开孔，安装磁电传感器；由于平键长度大于齿轮宽度，齿对 可在轴上串动，实现改变轴系固有特性及方便实现脱齿工况，因此啮合齿对用平键和径向 销钉固定在轴上合适位置。 布置测点，安装传感器。在齿轮箱箱盖上安装磁电传感器，通过采集转速信号测试 轴系扭转振动响应；在系统T形槽基座上布置加速度传感器，用于测量基座的机脚振动响 应；在轴上布置测点，用电涡流传感器测试轴系的回旋振动。传感器以及测点布置见图5所 示，A1?A6为在T形槽基座上均布的加速度传感器，传感器布置方向要一致，DX、DY、DZ为 五个电涡流传感器，其中DX1、DY1是放置在主动轴测点处的横向和垂向的两个电涡流传感 器，DX2、DY2是放置在从动轴测点处的横向和垂向的两个电涡流传感器，DZ是放在联轴器 法兰盘面测点处的轴向的电涡流传感器，Cl为磁电传感器。A1?A6测量齿轮箱体振动响 应，DX1、DY1、DX2、DY2测量轴系回旋振动，DZ测量轴系纵向振动，C1测量轴系扭转振动。 分析与实验过程： 1、根据图5布置测点、安装传感器，做好实验前准备。 2、敲击法测齿轮箱体振动的固有频率：将A1?A6加速度传感器采集到的时域振 动信号经傅里叶分析得到频域曲线，频域曲线的峰值频率为固有频率。 3、空载工况下，测量由输入轴12、输出轴15组成的轴系的扭转振动、回旋振动、纵 向振动的固有频率：在电机3的转速为50r/min-2000r/min范围内（转速范围不固定，最大 转速根据结构安全性以及需要分析的频带长度设定）进行一组连续升降速测试。把采集到 的扭转振动、回旋振动、纵向振动的时域振动信号经傅里叶分析得到幅频曲线，经谐次分析 法分别得到扭转振本文档来自技高网...
【技术保护点】
载荷对齿轮轴系振动和齿轮箱体振动相互耦合影响规律的实验装置，其特征是：包括基座、输入轴、输出轴以及安装在基座上的电机、齿轮箱组件和可调扭矩发电机负载系统，齿轮箱组件包括齿轮箱体和啮合齿对，啮合齿对设置在齿轮箱体里，可调扭矩发电机负载系统包括相连的发电机负载和可调负载控制箱，输入轴连接啮合齿对的第一齿，输出轴连接啮合齿对的第二齿，电机连接输入轴，发电机负载连接输出轴，在电机和齿轮箱体之间的输入轴上安装第一联轴器，在发电机负载和齿轮箱体之间的输出轴上安装扭矩传感器，在扭矩传感器和齿轮箱体之间的输出轴上安装第二联轴器，在扭矩传感器和发电机负载之间的输出轴上安装第三联轴器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李玩幽，于姝雯，李晓茜，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。