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申请/专利权人：南京徐庄科技创业服务中心有限公司

摘要：本发明公开了一种机械功率流封闭式相交轴锥齿轮传动实验台，机械功率流封闭式相交轴锥齿轮传动实验台包括电磁调速电机、减速器Ⅰ、减速器Ⅱ、轴系、加载装置、联轴器组、实验锥齿轮模块、底座；所述减速器Ⅰ、减速器Ⅱ，所述加载装置和所述实验锥齿轮模块通过所述轴系和所述联轴器组连接，所述减速器Ⅰ、减速器Ⅱ固定在所述底座上；所述减速器Ⅰ、所述联轴器Ⅳ、所述实验锥齿轮模块、所述联轴器Ⅴ、所述减速器Ⅱ、所述联轴器Ⅱ、所述加载装置、所述联轴器Ⅰ构成机械封闭系统；所述电磁调速电机输出的功率仅用于克服系统中的摩擦阻力，补充各种损耗；转动角度调节装置，可以进行不同锥齿轮的性能实验，一机多用提高了实验台的利用率。

主权项：1.一种机械功率流封闭式相交轴锥齿轮传动实验台，其特征在于：包括电磁调速电机、减速器Ⅰ、减速器Ⅱ、轴系、加载装置、联轴器组、实验锥齿轮模块、底座；所述减速器Ⅰ、减速器Ⅱ，所述加载装置和所述实验锥齿轮模块通过所述轴系和所述联轴器组连接，所述减速器Ⅰ、减速器Ⅱ固定在所述底座上；所述联轴器组包括联轴器Ⅰ、联轴器Ⅱ、联轴器Ⅲ、联轴器Ⅳ、联轴器Ⅴ，所述轴系包括轴Ⅰ、轴Ⅱ、轴Ⅲ、轴Ⅳ，所述电磁调速电机的输出轴通过所述联轴器Ⅲ与所述轴Ⅰ连接，所述加载装置通过所述联轴器Ⅰ与所述轴Ⅰ连接、通过所述联轴器Ⅱ与所述轴Ⅱ连接，所述实验锥齿轮模块通过所述联轴器Ⅴ与所述轴Ⅳ连接、通过所述联轴器Ⅳ与所述轴Ⅲ连接；所述减速器Ⅰ和所述减速器Ⅱ为结构和参数完全相同的一级齿轮减速器，传动比均为1:1，所述轴Ⅰ、所述轴Ⅲ为所述减速器Ⅰ的轴，所述轴Ⅱ、所述轴Ⅳ为所述减速器Ⅱ的轴；所述实验锥齿轮模块包括模块输入轴、传感器Ⅰ、锥齿轮Ⅰ、锥齿轮Ⅱ、支座Ⅰ、支座Ⅱ、模块输出轴Ⅱ、传感器Ⅱ、滑台、角度调节装置、传动轴、锥齿轮Ⅲ、锥齿轮Ⅳ、模块输出轴Ⅰ、箱体、辅助轴和带传动装置，所述支座Ⅰ和支座Ⅱ焊接在所述箱体上；所述模块输入轴支撑在所述箱体和所述支座Ⅰ上，所述模块输出轴Ⅰ和所述辅助轴均支撑在所述箱体上，所述传动轴支撑在所述角度调节装置上，所述滑台上设置槽型轨道Ⅰ，所述箱体底部设置槽型轨道Ⅱ，所述模块输出轴Ⅱ支撑在所述支座Ⅱ和所述箱体上；所述锥齿轮Ⅰ固定在所述模块输入轴上，所述锥齿轮Ⅱ和所述锥齿轮Ⅲ均固定在所述传动轴上，所述锥齿轮Ⅳ固定在所述模块输出轴Ⅰ上。

全文数据：机械功率流封闭式相交轴锥齿轮传动实验台技术领域[0001]本发明涉及一种相交轴锥齿轮传动实验台，特别涉及一种机械功率流封闭式的锥齿轮节能实验装置，属机械实验设备领域。背景技术[0002]近年来，齿轮传动综合性能测试的研宄己成为现代测试技术的一个重要的研究方向。齿轮传动实验台是用实验的方法研宄齿轮传动的各种失效形式并测定其承载能力、传动效率及有关性能的基本手段。实验台对机械零件的设计、性能要求以及现场人员如何选择，提供了最具科学理论根据的数据。通过对机械零部件的实验获取有用的数据和性能参数，对现场机器的设计、制造和对老设备的改造起着至关重要的作用。[0003]目前的齿轮传动实验台多为功率流开放式实验台，该类实验台所传递的功率由电动机传来，经过传动装置和实验装置中的所有传动件，最后传到耗能装置，g卩加载装置。开放式实验台的耗能装置结构往往比较笨重，常常需要设置冷却装置，另外动力消耗功率要大于实际负载功率，这在大功率或长期工作的情况下使用不经济，例如作长时间测试传动件疲劳或寿命实验的情况。因此，开放式机械传动实验台适用于实验时间较短的项目，例如效率实验、缓冲减振阻尼特性实验、满载起动实验和过载安全性能实验;或者进行小功率的联轴器的疲劳寿命实验。发明内容[0004]针对现有实验台的不足，本发明提供一种机械功率流封闭式相交轴锥齿轮传动实验台，通过功率流封闭结构大大减少了实验中的能量消耗。[0005]为了实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下:机械功率流封闭式相交轴锥齿轮传动实验台包括电磁调速电机、减速器I、减速器n、轴系、加载装置、联轴器组、实验锥齿轮模块、底座。所述减速器I、减速器n，所述加载装置和所述实验锥齿轮模块通过所述轴系和所述联轴器组连接，所述减速器I、减速器n固定在所述底座上。[0006]进一步地，所述联轴器组包括联轴器I、联轴器n、联轴器m、联轴器IV、联轴器V，所述轴系包括轴I、轴n、轴m、轴iv，所述电磁调速电机的输出轴通过所述联轴器m与所述轴I连接，所述加载装置通过所述联轴器I与所述轴I连接、通过所述联轴器n与所述轴n连接，所述实验锥齿轮模块通过所述联轴器v与所述轴iv连接、通过所述联轴器IV与所述轴m连接。[0007]进一步地，所述减速器I和所述减速器n为结构和参数完全相同的一级齿轮减速器，传动比均为1:1，所述轴I、所述轴瓜为所述减速器I的轴，所述轴n、所述轴iv为所述减速器n的轴。[0008]进一步地，所述减速器I、所述联轴器IV、所述实验锥齿轮模块、所述联轴器V、所述减速器n、所述联轴器n、所述加载装置、所述联轴器I构成一个机械封闭系统;所述加载装置加载，所述轴I和所述轴n因扭转变形产生的扭矩在所述电磁调速电机启动后会做相应的功，通过所述减速器i、所述减速器n传到所述实验锥齿轮t旲块，继而成为机械功卒施封闭回路。[0009]进一步地，所述实验锥齿轮模块包括模块输入轴、传感器I、锥齿轮I、锥齿轮n、支座I、支座n、模块输出轴n、传感器n、滑台、角度调节装置、传动轴、锥齿轮ni、锥齿轮iv、模块输出轴〗、箱体、辅助轴和带传动装置，所述支座I和支座n焊接在所述箱体上;所述模块输入轴支撑在所述箱体和所述支座I上，所述模块输出轴1和所述辅助轴均支撑在所述箱体上，所述传动轴支撑在所述角度调节装置上，所述滑台上设置所述槽型轨道〗，所述箱体底部设置所述槽型轨道n，所述模块输出轴n支撑在所述支座n和所述箱体上;所述锥齿轮I固定在所述模块输入轴上，所述锥齿轮n和所述锥齿轮m均固定在所述传动轴上，所述锥齿轮IV固定在所述模块输出轴I上。[0010]进一步地，所述锥齿轮I和所述锥齿轮n啮合传动，构成被测啮合锥齿轮，所述锥齿轮m和所述锥齿轮iv啮合传动，构成陪试啮合锥齿轮，被测啮合锥齿轮和陪试啮合锥齿轮有相同的传动比；所述锥齿轮I和所述锥齿轮m结构、参数均相同，所述锥齿轮n和所述锥齿轮iv结构、参数均相同。[0011]进一步地，所述角度调节装置包括旋块和滑块，所述旋块与所述滑块构成回转副，转动所述旋块，带动所述传动轴转动，改变所述锥齿轮I和所述锥齿轮n，所述锥齿轮in和所述锥齿轮iv的轴交角;所述角度调节装置通过所述滑块沿所述槽型轨道I纵向移动，所述模块输出轴I沿所述箱体纵向移动，所述滑台带动所述角度调节装置沿所述槽型轨道n水平移动，用以测量不同尺寸锥齿轮啮合的性能。[0012]进一步地，所述带传动装置包括主动轮、从动轮、张紧轮和皮带，所述主动轮固定在所述模块输出轴I上，所述从动轮固定在所述模块输出轴n上、所述张紧轮固定在所述辅助轴上，所述皮带绕在所述主动轮、所述从动轮和所述张紧轮上;所述模块输出轴I、所述辅助轴、所述模块输出轴n互相平行，所述辅助轴带动所述张紧轮沿所述箱体上下移动来调整皮带的张紧程度，使所述带传动装置在合适的张紧力下工作。[0013]进一步地，所述传感器I位于所述锥齿轮I的输入侧，测出所述锥齿轮I的输入转速、输入扭矩，所述传感器n位于所述锥齿轮n的输出侧，测出所述锥齿轮n的输出转速、输出扭矩，用于相交轴啮合锥齿轮的传动比实验、功率实验、效率实验和寿命实验。[00M]本发明机械功率流封闭式相交轴锥齿轮传动实验台工作时，首先由所述加载装置加载，所述轴I和所述轴n因扭转变形而产生扭矩。所述电磁调速电机启动后，这些扭矩相应做功，并通过所述减速器I、所述减速器n传到所述实验锥齿轮模块。在实验锥齿轮模块里，运动和动力首先由模块输入轴输入，经所述锥齿轮I和所述锥齿轮n啮合传动，齿轮m和齿轮iv啮合传动，再由输出轴I传递给带传动装置，由输出轴n经过联轴器v返回减速器n。[0015]采用上述方案所取得的有益效果是：[0016]1、机械功率流封闭式相交轴锥齿轮传动实验台整体形成一个机械功率流封闭回路，所述电磁调速电机输出功率低，输出的功率仅仅是为了克服系统中的各种摩擦阻力，补充各种损耗。[0017]2、调节所述电磁调速电机转速，可以使实验锥齿轮模块在不同的转速条件下实验。—二了f雙角度调节装置在箱体中的位置，可以测试不同参数、不冋尺寸的锥A轮在不隨父角下_樹输鐘，—机多藤高了实验台的利膊。附图说明n械功率流義式相交轴锥齿轮传动实验台的结构示意图；^〇2〇]胃功本獅机械功率流咖式贼讎齿轮传动实验帥实验锥織譏结构示意图；[0021]_为賴:魏械功軸蝴式敝讎織传动实验自贼验麟難块中带传动装置的结构示意图；[0022]图4为本发明机械功率流封闭式相交轴锥齿轮传动实验台的实验锥齿轮模块中角度调节装置的示意图。[0023]图中：1-电磁调速电机，2—底座，3_减速器[，4—轴〖，5__联轴器〖，6_加载装置，7_联轴器n，8-轴n，9-减速器n，1〇-联轴器ni，ii-轴11132-联轴器IV，13-实验锥齿轮模块，14-联轴器V，15-轴IV，16-模块输入轴，17—传感器〗，18_锥齿轮[，19_锥齿轮n，2〇-支座I，21-支座n，22-从动轮，23-模块输出轴n，24-传感器n，25-滑台，26-槽型轨道I，27-旋块，28_传动轴，29-锥齿轮m，30-锥齿轮IV，31-槽型轨道n，32-模块输出轴I，33-箱体，34-辅助轴，35-主动轮，36-皮带，37-张紧轮，38-滑块。具体实施方式[0024]下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步描述。[0025]如图1、2、3、4所示的机械功率流封闭式相交轴锥齿轮传动实验台，包括电磁调速电机1、减速器13，减速器n9，轴系4、9、11、15，加载装置6，联轴器组5、7、10、12、14,实验锥齿轮模块13，底座2;所述减速器13、减速器n9、所述加载装置6和所述实验锥齿轮模块13通过所述轴系4、9、11、15和所述联轴器组5、7、10、12、14连接，所述减速器13、减速器II9固定在所述底座上2;所述联轴器5、7、10、12、14组包括联轴器15、联轴器117、联轴器miO、联轴器IV12、联轴器V14,所述轴系4、9、11、15包括轴14、轴119、轴11111、轴1¥15，所述电磁调速电机1的输出轴通过所述联轴器nil〇与所述轴14连接，所述加载装置通过所述联轴器15与所述轴14连接、通过所述联轴器117与所述轴119连接，所述实验锥齿轮模块13通过所述联轴器V14与所述轴IV15连接、通过所述联轴器IV12与所述轴HI10连接，从而形成一个闭合回路;所述实验锥齿轮13模块包括模块输入轴16、传感器117、锥齿轮I1S、锥齿轮ni9、支座120、支座1121、模块输出轴1123、传感器1124、滑台25、角度调节装置27、38、传动轴28、锥齿轮m29、锥齿轮IV30、模块输出轴132、箱体33、辅助轴34和带传动装置22,35,36,37，所述支座120和支座1121焊接在所述箱体33上;所述模块输入轴16支撑在所述箱体33和所述支座I20上，所述模块输出轴132和所述辅助轴M均支撑在所述箱体33上，所述传动轴28支撑在所述角度调节装置26、27、38上，所述角度调节装置27、38固定在所述槽型轨道126上，所述滑台25固定在所述箱体33底部的槽型轨道n31上，所述模块输出轴n23支撑在所述支座n21和所述箱体32上;所述锥齿轮118固定在所述模块输入轴16上、所述锥齿轮1119和所述锥齿轮III29均固定在所述传动轴28上，所述锥齿轮IV3〇固定在所述模块输出轴132上。所述角度调节装置27、38包括旋块27和滑块38,所述滑块38固定在所述槽型轨道n31上;所述带传动装置22，35，36，37包括主动轮35、从动轮22、张紧轮37和皮带36，所述主动轮35固定在所述模块输出轴I32上，所述从动轮22固定在所述模块输出轴1123上、所述张紧轮37固定在所述辅助轴34上，所述皮带36绕在所述主动轮35、所述从动轮22和所述张紧轮37上;所述传感器117位于所述锥齿轮118的输入侧，所述传感器n24位于所述锥齿轮II19的输出侧。[0026]如图1、2、3所示的机械功率流封闭式相交轴锥齿轮传动实验台，其使用方法具体步骤如下：电磁调速电机1将运动和动力输入减速器13,通过轴IV15和模块输入轴16,驱动锥齿轮118和锥齿轮II19、锥齿轮III29和锥齿轮IV30啮合传动;加载装置6加载后将动力通过减速器13和减速器n9传递给实验锥齿轮模块13。在实验锥齿轮模块13里，运动和动力首先由模块输入轴I6输入，经锥齿轮118和锥齿轮n19啮合传动，锥齿轮m29和锥齿轮IV3〇啮合传动，再由模块输出轴132传递给带传动装置22，35，36，37，由模块输出轴n23经过联轴器V14返回减速器119。整个传动形成一个机械功率流封闭回路，所述电磁调速电机1输出的功率仅仅是为了克服系统中的各种摩擦阻力，补充各种损耗。需要进行相交轴啮合锥齿轮的传动比实验、最大许用转速实验时，传感器117、传感器n24采用速度传感器，由传感器117测出锥齿轮118的输入转速，传感器II24测出锥齿轮n19的输出转速，即可由外接的数据处理装置计算并显现;需要进行相交轴啮合锥齿轮的功率实验、效率实验和寿命实验时，传感器117、传感器1124采用扭矩传感器，由传感器117测出锥齿轮118的输入转矩，传感器1124测出锥齿轮II19的输出转矩。当需要进行不同啮合齿轮的性能实验时，转动旋块27,传动轴28旋转，改变锥齿轮118和锥齿轮II19,锥齿轮29和锥齿轮IV30的轴交角;也可调整滑块38、传动轴28和模块输出轴132在箱体33中的位置，更换锥齿轮I1S、锥齿轮II19、锥齿轮11129、锥齿轮IV30,重复上述步骤即可。

权利要求：1.一种机械功率流封闭式相交轴锥齿轮传动实验台，其特征在于:包括电磁调速电机、减速器I、减速器n、轴系、加载装置、联轴器组、实验锥齿轮模块、底座;所述减速器I、减速器n，所述加载装置和所述实验锥齿轮模块通过所述轴系和所述联轴器组连接，所述减速器I、减速器n固定在所述底座上。2.如权利要求1所述的一种机械功率流封闭式相交轴锥齿轮传动实验台，所述联轴器组包括联轴器I、联轴器n、联轴器m、联轴器iv、联轴器v，所述轴系包括轴I、轴n、轴m、轴iv，所述电磁调速电机的输出轴通过所述联轴器m与所述轴I连接，所述加载装置通过所述联轴器I与所述轴I连接、通过所述联轴器n与所述轴n连接，所述实验锥齿轮模块通过所述联轴器v与所述轴iv连接、通过所述联轴器iv与所述轴m连接。3.如权利要求2所述的一种机械功率流封闭式相交轴锥齿轮传动实验台，所述减速器I和所述减速器n为结构和参数完全相同的一级齿轮减速器，传动比均为1:1，所述轴I、所述轴m为所述减速器I的轴，所述轴n、所述轴iv为所述减速器n的轴。4.如权利要求2所述的一种机械功率流封闭式相交轴锥齿轮传动实验台，所述减速器I、所述联轴器iv、所述实验锥齿轮模块、所述联轴器v、所述减速器n、所述联轴器n、所述加载装置、所述联轴器I构成一个机械封闭系统;所述加载装置加载，所述轴I和所述轴n因扭转变形产生的扭矩在所述电磁调速电机启动后会做相应的功，通过所述减速器I、所述减速器n传到所述实验锥齿轮模块，继而成为机械功率流封闭回路。5.如权利要求1所述的一种机械功率流封闭式相交轴锥齿轮传动实验台，所述实验锥齿轮模块包括模块输入轴、传感器I、锥齿轮I、锥齿轮n、支座I、支座n、模块输出轴n、传感器n、滑台、角度调节装置、传动轴、锥齿轮m、锥齿轮iv、模块输出轴I、箱体、辅助轴和带传动装置，所述支座I和支座n焊接在所述箱体上;所述模块输入轴支撑在所述箱体和所述支座I上，所述模块输出轴I和所述辅助轴均支撑在所述箱体上，所述传动轴支撑在所述角度调节装置上，所述滑台上设置所述槽型轨道I，所述箱体底部设置所述槽型轨道n，所述模块输出轴n支撑在所述支座n和所述箱体上;所述锥齿轮I固定在所述模块输入轴上，所述锥齿轮n和所述锥齿轮m均固定在所述传动轴上，所述锥齿轮iv固定在所述模块输出轴I上。6.如权利要求5所述的一种机械功率流封闭式相交轴锥齿轮传动实验台，所述锥齿轮I和所述锥齿轮n啮合传动，构成被测啮合锥齿轮，所述锥齿轮in和所述锥齿轮iv啮合传动，构成陪试啮合锥齿轮，被测啮合锥齿轮和陪试啮合锥齿轮有相同的传动比；所述锥齿轮I和所述锥齿轮m结构、参数均相同，所述锥齿轮n和所述锥齿轮iv结构、参数均相同。7.如权利要求5所述的一种机械功率流封闭式相交轴锥齿轮传动实验台，所述角度调节装置包括旋块和滑块，所述旋块与所述滑块构成回转副，转动所述旋块，带动所述传动轴转动，改变所述锥齿轮I和所述锥齿轮n，所述锥齿轮m和所述锥齿轮iv的轴交角;所述角度调节装置通过所述滑块沿所述槽型轨道I纵向移动，所述模块输出轴I沿所述箱体纵向移动，所述滑台带动所述角度调节装置沿所述槽型轨道n水平移动，用以测量不同尺寸锥齿轮啮合的性能。8.如权利要求5所述的一种机械功率流封闭式相交轴锥齿轮传动实验台，所述带传动装置包括主动轮、从动轮、张紧轮和皮带，所述主动轮固定在所述模块输出轴I上，所述从动轮固定在所述模块输出轴n上、所述张紧轮固定在所述辅助轴上，所述皮带绕在所述主动轮、所述从动轮和所述张紧轮上;所述模块输出轴i、所述辅助轴、所述模块输出轴n互相平行，所述辅助轴带动所述张紧轮沿所述箱体上下移动来调整皮带的张紧程度，使所述带传动装置在合适的张紧力下工作。9.如权利要求5所述的一种机械功率流封闭式相交轴锥齿轮传动实验台，所述传感器I位于所述锥齿轮I的输入侧，测出所述锥齿轮I的输入转速、输入扭矩，所述传感器n位于所述锥齿轮n的输出侧，测出所述锥齿轮n的输出转速、输出扭矩，用于相交轴啮合锥齿轮的传动比实验、功率实验、效率实验和寿命实验。

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