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试验检测
文章编号:10076034(200601-005-08
鼓形齿联轴器的试验
王东道,沈伟斌2
上海交通大学机械与动力学院,上海200030
2.中国南车集团威堰机车车辆工艺研究所,江苏常州213011
摘要:介绍了用牵引齿轮综合加载试验台对鼓形齿联轴器进行的相关试验
关键词:鼓形齿联轴器;齿轮综合加載试验台;试验
中图分类号:U260.331.7文献标识码:B
和仿真加载试验。
选择模数m=4,齿数z=48,压力角0=20的鼓
对鼓形齿联轴器进行试验可以了解其在不同工
形齿联轴器进行了无载荷空运转试验、多齿啮合试
况下鼓形齿联轴器的运行和磨损情况,研究其使用
寿命、获取产品性能参数。
验和静载荷破坏试验。选择模数m=4,齿数z=38,
利用中国南车集团戚墅堰机车车辆工艺研究所
压力角a=20鼓形齿联轴器进行仿真试验。
现有的试验设备齿轮综合加载试验台,对鼓形
试验设备一牵引齿轮综合试验台简介
齿联轴器进行了试验。试验项目有:无载荷空运转
试验、鼓形齿联轴器多齿啮合试验、静载荷破坏试验
该试验台系统的连接方框图见图1。
联轴扭短传感超联轴ャ」担力轩一医轴
电机}联轴哲液压加載器鼓形齿联轴十字滑合「鼓形齿联轴器
图1牵引齿轮综合试验台连接方框图
系统由变频调速器控制电机旋转作为系统的驱
动,由计算机进行数据采集和处理的电液伺服控制
加载系统,采用的是封闭功率流试验加载原理。
2无载荷空运转试验
2.1试验方法
试验时将鼓形齿联轴器一端安装在齿轮箱主动
轴上,另一端安装在专用工装的转动轴上。该专用
工装可调节其轴向和径向的位移,以达到模拟鼓形
齿联轴器在实际运行中2轴线不对中的工況。由调
速电机驱动齿轮箱运转进行试验.连接形式见图2
图2无载荷空运转试验
2.2试验记录
轴向均变化时联轴器的试验情况
试验时电机正反转各1次,每次60mi。表1
表1径向位移变化试验
为径向位移变化时联轴器的试验情况:表2为径向
半径方向位移量/mm
12.512.512.512.512.5
联轴器转速/mini
3201750280035004729
收稿目期:2005-07-10
时间/min
作者简介:王东道(193-),男,江苏町齢人、工程师,196年毕业于
浙江大学机械制造工ど与设备专业,工学学士,现主要从事齿轮传动
是否有异常震动、漏油等情况无无无无无
方面的工作,工程倾士在读
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试验检测
机车车辆工艺第1期2006年2月
表2径向、轴向位移均变化时试验
贴于轮齿中心线受拉应力的一侧,靠近齿根边缘处,
半径方向位移量12.5m,轴向位移量-10m
如图4所示。
咲轴器转速/r'min1320175028003.5004729
外力P
是否有异常震动、漏油等情況无无无无无
2.3试验分析
应变片
(1)从鼓形齿联轴器的摆角情况分析,该联轴器
的最大摆角可以达到5°,空运转时满足设计要求
2)分解该联轴器,检查齿面,没有发现点蚀、擦
图4应变片粘财位置示意
伤、粘着等现象,属于正常磨损状态:
(2)试验步骤。①将试验鼓形齿联轴器在牵
(3)通过试验发现,该联轴器在不同的偏移量引齿轮综合试验台上组装好,接出工作应变片和温
时,理论上有一个相对的平衡位置,当2轴线趋于对度补偿片的引线,并与试验仪器连接好,按试验要求
中时,联轴器具有回到原来的平衡位置的功能。
调好所要求的轴间倾角:②将引线与试验仪器连接
3鼓形齿联轴器多齿啮合试验
好,将每一个应变片编号,调节平衡:③通过液压加
载器对试验联轴器加载荷,记录试验数据:④若要改
鼓形齿联轴器啮合情況较为复杂,理论上未加变載荷的大小或倾角的大小,重复以上步骤
载荷时,只有2对齿接触.加上载荷后,轮齿产生变3.2试验数据处理
形,可能有多对齿啮合,在不同的齿轮周向上,在不
试验时的加载扭矩为2100Nm,倾角为,得
同的轴间倾角的情况下,都会有所不同;另外由于加出的试验数据见表3。
工、安装等的误差都会造成啮合情况的不同,理论计
表3鼓形齿联轴器多齿啮合试验应变值
算十分复杂。因此,借助试验来分析受力情况及受
齿对号应变值齿对号应变值齿对号应变值
力的分布趋势变得具有十分重要的实用价值。多齿
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啮合试验利用电阻应变的原理进行研究。粘贴应变
计后的工件见图3。
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将每个应变片的编号按顺序在圆周上排列好
画出同心圆等值线,将每个应变片的应变值标在对
应的序号上,将这些点用光滑的曲线连起来,见图
5。由图中曲线可以清楚地看出,在轴间倾角为°
时,加载后每个轮齿都受力,而且受力比较均匀。
静载荷破坏试验
图3粘贴应变计后的工件
3.1试验方法
做完多齿啮合试验后,紧接着做静载荷破坏试
实验主要考虑以下2个因素:能进行不同载荷、验。在轴间倾角为时,逐渐增大载荷,观察联轴器
不同工作轴间倾角时啭合的测试。
有无异常。试验时将载荷从1500~5000Nm区间
(1)试验方案。一般情况下,内齿的刚度大于外变化(每次变化值为500N?m),联轴器无异常。
齿的刚度,为了能更好地反映应变,工作应变片贴于
受试验台的加载能力限制,只能给联轴器加到
外齿轮轮齿的端面,温度补偿片贴于不受力的相同5000Nm扭矩的载荷(是设计扭矩的3倍多),联轴
材料上。同时为了能更好地反映接触状况,应变片器没有发生断齿现象,可见,在无轴倾角时,联轴
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