齿轮箱故障模拟装置及其系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供的齿轮箱故障模拟装置及其系统，属于故障模拟机械领域。包括底座，底座设置有驱动电机、实验装置箱体和负载加持机构，实验装置箱体设置有中间轴齿轮总成、输入齿轮和输出齿轮，中间轴齿轮总成包括轴套管和套设于轴套管外侧的中间齿轮，轴套管套设于中间轴的外侧，轴套管和中间轴之间嵌设有中间轴承；输入齿轮和输出齿轮分别能够与中间齿轮啮合。齿轮箱故障模拟系统包括齿轮箱故障模拟装置，底座包括安装底板，驱动电机、实验装置箱体和负载加持机构依次设置于所述安装底板。齿轮箱故障模拟装置能够实现轴承和齿轮的耦合故障的模拟。齿轮箱故障模拟系统能够实现部件的合理布局，缩小整体体积的占用空间，更适于模拟实验。

【技术实现步骤摘要】
齿轮箱故障模拟装置及其系统
本专利技术涉及故障模拟机械领域，具体而言，涉及齿轮箱故障模拟装置及其系统。
技术介绍
现有技术中的齿轮箱故障模拟试验台存在以下的缺点：1、只能用于齿轮或者轴承的故障检测；2、仅能用于模拟直齿齿轮故障，无法模拟斜齿轮故障；3、齿轮和轴承故障只能分别进行测量，不能模拟齿轮和轴承的耦合故障实验，即不能模拟齿轮和轴承的叠加故障的实验；4、更换故障齿轮时，需要完全拆解齿轮箱，不够方便；5、模拟轴承故障实验中，更换轴承并不方便，为固定轴承还须设置多种附属部件，使结构更加复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供齿轮箱故障模拟装置，以实现轴承故障，齿轮故障以及轴承和齿轮的耦合故障的模拟。本专利技术的另一个目的在于提供齿轮箱故障模拟系统，以简化整体结构。本专利技术是这样实现的：本专利技术提供的齿轮箱故障模拟装置包括底座，底座设置有驱动电机、实验装置箱体和负载加持机构，实验装置箱体设置有输入轴、输出轴、中间轴和中间轴齿轮总成，输入轴的外侧套设有输入齿轮，输出轴的外侧套设有输出齿轮，中间轴可拆卸地设置于实验装置箱体且位于输入轴和输出轴之间，中间轴、输入轴和输出轴的轴心线不在同一平面内；中间轴齿轮总成包括轴套管和套设于轴套管外侧的中间齿轮，轴套管套设于中间轴的外侧，轴套管和中间轴之间嵌设有中间轴承；输入齿轮和输出齿轮分别能够与中间齿轮啮合；负载加持机构设置有加载轴，输入轴与驱动电机连接，输出轴与加载轴连接。待测故障齿轮安装在轴套管的外侧，中间齿轮即为待测故障齿轮，中间齿轮与轴套管可以可拆卸连接，也可以一体成型。可拆卸连接，则中间齿轮可以拆换不同的齿轮，同时轴套管的内径可以设计不同的尺寸，进而中间轴和轴套管之间可以匹配安装不同的轴承。一体成型，则轴套管和齿轮可以一起更换，同理，轴套管和齿轮可以有不同的配合，轴套管和中间轴之间依然可以安装不同的轴承。不管是哪一种方式，轴承和齿轮的安装和拆卸都非常简单，大大简化了结构。轴套管与中间轴之间安装待测故障轴承，中间轴承即为待测故障轴承。齿轮和轴承的故障实验模拟可以分别进行，也可以同时进行，实现叠加故障的模拟实验。轴承故障单独模拟，则中间齿轮为无故障齿轮，中间轴承为故障轴承，传动路径为输入齿轮、中间齿轮和输出齿轮；齿轮故障单独模拟，则中间轴承为无故障齿轮，中间齿轮为故障齿轮，传动路径为输入齿轮、中间齿轮和输出齿轮；轴承和齿轮故障的耦合模拟，中间齿轮为故障齿轮，中间轴承为故障轴承，传动路径依然为输入齿轮、中间齿轮和输出齿轮。进一步地，中间齿轮为中间直齿轮和/或中间斜齿轮。进一步地，齿轮箱故障模拟装置还包括拨叉换位装置，拨叉换位装置设置于输出轴的一侧；中间齿轮包括中间直齿轮和中间斜齿轮，中间直齿轮和中间斜齿轮固定套设于轴套管的外侧，输出齿轮包括输出直齿轮和输出斜齿轮，输出斜齿轮空转套设于输出轴的外侧且与中间斜齿轮啮合，输出直齿轮滑动套设于输出轴的外侧且始终与输出轴同步转动，输出直齿轮在拨叉换位装置的作用下能够与中间直齿轮啮合或者与输出斜齿轮对接实现同步转动。进一步地，拨叉换位装置包括拨叉，输出直齿轮设置有第一内花键套，输出轴固定套设有第一外花键套，第一外花键套与第一内花键套匹配，输出斜齿轮的靠近输出直齿轮的一侧设置有第二外花键套，第二外花键套与第一外花键套对接且能够与第一内花键套匹配，输出直齿轮的一侧设置有拨叉插槽，拨叉卡接于拨叉插槽。进一步地，拨叉换位装置包括拨叉杆和转动手臂，拨叉杆活动穿设于实验装置箱体，拨叉杆与输出轴并排设置，拨叉固定于拨叉杆，转动手臂位于实验装置箱体的外部，转动手臂的一端与拨叉杆转动连接，转动手臂的中部转动设置于实验装置箱体，转动手臂能够驱动拨叉杆沿着轴心线来回往复移动。进一步地，输出直齿轮为第一挡齿轮，输出斜齿轮为第二挡齿轮，第一挡齿轮和第二挡齿轮的齿数不等。进一步地，实验装置箱体包括箱盖和箱体，箱盖可拆卸地设置于箱体，箱体的与箱盖的连接端面设置有安装孔，中间轴的两端可拆卸地设置于安装孔，中间轴位于输入轴和输出轴的上侧。进一步地，中间轴承为滑动轴承、滚动轴承或者滚针轴承中任意一项。进一步地，负载加持机构为电磁制动器，电磁制动器的输出轴与加载轴之间连接。一种齿轮箱故障模拟系统，包括齿轮箱故障模拟装置，底座包括安装底板，安装底板依次并排设置有第一安装座、第二安装座和第三安装座，驱动电机设置于第一安装座、实验装置箱体设置于第二安装座，负载加持机构设置于第三安装座。本专利技术的有益效果：齿轮箱故障模拟装置能够实现轴承和齿轮的耦合故障的模拟。齿轮箱故障模拟系统能够实现部件的合理布局，缩小整体体积的占用空间，更适于模拟实验。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的齿轮箱故障模拟装置的第一种结构的整体结构主视图；图2为图1所示的齿轮箱故障模拟装置的第一种结构的整体结构俯视图；图3为图1所示的齿轮箱故障模拟装置中的实验装置箱体的侧视图；图4为图3所示的实验装置箱体的俯视图；图5为图3中的B-B的局部剖视图；图6为图3中的中间轴齿轮总成设置深沟球轴承的局部剖视图；图7为沿途3中的A-A的剖视图；图8为图1所示的齿轮箱故障模拟装置中的实验装置箱体中箱体的侧视图；图9为本专利技术实施例提供的齿轮箱故障模拟装置的第二种结构的整体结构主视图。图标：100-实验装置箱体；101-输入轴；102-输出轴；103-中间轴；104-中间轴齿轮总成；105-输入齿轮；106-输出齿轮；107-轴套管；108-中间齿轮；109-中间轴承；200-拨叉换位装置；201-中间直齿轮；202-中间斜齿轮；203-输出直齿轮；204-输出斜齿轮；205-拨叉；206-第一内花键套；207-第一外花键套；208-第二外花键套；209-拨叉插槽；300-拨叉杆；301-转动手臂；302-箱盖；303-箱体；304-安装孔；305-油孔；306-止推片；307-底座；308-电磁制动器；309-驱动电机；400-加载轴；401-制动器。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种齿轮箱故障模拟装置，其特征在于，包括底座，所述底座设置有驱动电机、实验装置箱体和负载加持机构，所述实验装置箱体设置有输入轴、输出轴、中间轴和中间轴齿轮总成，所述输入轴的外侧套设有输入齿轮，所述输出轴的外侧套设有输出齿轮，所述中间轴可拆卸地设置于所述实验装置箱体且位于所述输入轴和所述输出轴之间，所述中间轴、所述输入轴和所述输出轴的轴心线不在同一平面内；所述中间轴齿轮总成包括轴套管和套设于所述轴套管外侧的中间齿轮，所述轴套管套设于所述中间轴的外侧，所述轴套管和所述中间轴之间嵌设有中间轴承；所述输入齿轮和所述输出齿轮分别能够与所述中间齿轮啮合；所述负载加持机构设置有加载轴，所述输入轴与所述驱动电机连接，所述输出轴与所述加载轴连接。

【技术特征摘要】
1.一种齿轮箱故障模拟装置，其特征在于，包括底座，所述底座设置有驱动电机、实验装置箱体和负载加持机构，所述实验装置箱体设置有输入轴、输出轴、中间轴和中间轴齿轮总成，所述输入轴的外侧套设有输入齿轮，所述输出轴的外侧套设有输出齿轮，所述中间轴可拆卸地设置于所述实验装置箱体且位于所述输入轴和所述输出轴之间，所述中间轴、所述输入轴和所述输出轴的轴心线不在同一平面内；所述中间轴齿轮总成包括轴套管和套设于所述轴套管外侧的中间齿轮，所述轴套管套设于所述中间轴的外侧，所述轴套管和所述中间轴之间嵌设有中间轴承；所述输入齿轮和所述输出齿轮分别能够与所述中间齿轮啮合；所述负载加持机构设置有加载轴，所述输入轴与所述驱动电机连接，所述输出轴与所述加载轴连接。2.根据权利要求1所述的齿轮箱故障模拟装置，其特征在于，所述中间齿轮为中间直齿轮和/或中间斜齿轮。3.根据权利要求2所述的齿轮箱故障模拟装置，其特征在于，所述齿轮箱故障模拟装置还包括拨叉换位装置，所述拨叉换位装置设置于所述输出轴的一侧；所述中间齿轮包括中间直齿轮和中间斜齿轮，所述中间直齿轮和所述中间斜齿轮固定套设于所述轴套管的外侧，所述输出齿轮包括输出直齿轮和输出斜齿轮，所述输出斜齿轮空转套设于所述输出轴的外侧且与所述中间斜齿轮啮合，所述输出直齿轮滑动套设于所述输出轴的外侧且始终与所述输出轴同步转动，所述输出直齿轮在所述拨叉换位装置的作用下能够与所述中间直齿轮啮合或者与所述输出斜齿轮对接实现同步转动。4.根据权利要求3所述的齿轮箱故障模拟装置，其特征在于，所述拨叉换位装置包括拨叉，所述输出直齿轮设置有第一内花键套，所述输出轴固定套设有第一外花键套，所述第一外花键套与所述第一内花键套匹配，所述输出斜齿轮的靠近所述输出直齿轮的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李磊，刘乔，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：四川,51