專利名稱：齒輪彎曲疲勞試驗機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬彎曲疲勞試驗、特別是齒輪彎曲疲勞試驗機械。
齒輪是機器中重要的傳動零件，齒輪的質量和壽命直接影響到整機的質量和壽命，其對節約能源和原材料消耗及提高整機可靠性有著重要作用。而決定齒輪壽命的重要關鍵因素之一是輪齒齒根彎曲疲勞強度。要檢測齒輪疲勞強度，必須要有齒輪彎曲疲勞試驗機。目前在我國使用的齒輪彎曲疲勞試驗機，部分由國外進口，部分雖為國產，但價格較高；例如由我國華中工學院、洛陽拖拉機研究所和湖北齒輪廠共同研制的高頻齒輪彎曲疲勞試驗機，采用了電磁激振和去振放大原理設計，功能較齊全，效果也不錯，但其制作成本超過十萬元，對不少單位，尤其是教學試驗等單位仍感其價格偏高。
本實用新型的目的是提供一種結構簡單、造價低、能滿足科研和生產的基本要求以及利于推廣使用的齒輪彎曲疲勞試驗機。
本實用新型以如下方式實現其目的馬達1同時帶動凸輪2和齒輪油泵3；脈沖液壓泵5的活塞與凸輪2相接觸，其油路可分別與電磁換向閥7或與齒輪油泵3、節流閥6及工作油缸4相通；壓頭8與工作油缸4內的活塞連接；工作臺上還有支承齒輪試件的支承架9、支承座12、調整墊片10、調整塊11、頂桿15和記數器。
本實用新型的齒輪彎曲疲勞試驗機，結構簡單、工作可靠、制造成本低，全部零件國產化，標準化程度為50％；試驗的有關載荷誤差值為靜態載荷誤差≤±2％，動態載荷誤差≤±5％，符合國家標準(GB)《齒輪彎曲承載能力試驗方法》的有關規定，特別適用于學校實驗和專業生產工廠及研究單位使用。采用不同夾具即可分別應用于直齒、斜齒和圓錐齒輪的檢測。如能與計算機配套使用，效果更好。
以下結合附圖實施例進一步說明本實用新型
圖1是本齒輪彎曲疲勞試驗機的結構示意圖。
脈沖壓力發生機構由凸輪，脈沖液壓泵、節流閥和電磁換向閥組成。馬達1驅動凸輪2和齒輪油泵3，脈沖液壓泵5直接與凸輪2相接觸，其兩條油路分別通電磁換向閥7和通齒輪油泵3、工作油缸4及節流閥6。壓頭8與工作油缸4內的活塞固定連接。對齒輪進行彎曲疲勞試驗時，將被測試齒輪13裝在位于底座14上的支承架9上，其高低位置由調整墊片10調整，壓頭8直接壓著被測試齒輪的被測齒，裝在支承座12上的調整塊11直接壓著與被測齒輪中心線相對稱的另一輪齒，此時∠A＝∠A′。
在作靜載試驗時，將非脈沖循環載荷加在被測的單個輪齒上，在不斷加大載荷直至輪齒被折斷的瞬時，所加的載荷為該試驗齒輪齒根最大靜載荷。具體操作時電磁換向閥7關閉，馬達1帶動齒輪油泵3，油經節流閥6直至工作油缸4；旋轉節流閥6的旋鈕，使油壓逐步上升，通過與工作油缸4的活塞連接的壓頭8，加在被測輪齒上的載荷亦不斷增加。當載荷增加到輪齒被折斷的瞬時，節流閥6所指的載荷即為該輪齒的極限靜載荷Pmax。所作動載荷的試驗是根據Miner損傷累積理論來設計的，該理論認為疲勞破環由變形功所致。對于相同材料、相同試件，在不同應力水平下各自運轉，發生疲勞破壞時，其各自的變形功均相等。用同一試件，在壓力σ1下運轉了N1次，在壓力σ2下運轉了N2次，……在壓力σi下運轉了Ni次，直到該試件破壞為止，所作的總變形功等于該同一材料在壓力σ1′下運轉了N1′次，在壓力σ2′下運轉了N2′次，……在壓力σi′下運轉了Ni′次，直至發生疲勞破壞所作的總變形功。其關系式為
Niσmi＝
Ni′(σi′)m＝N0σm－1式中m－試驗指數，材料不同取值不同。
σ－1－材料彎曲疲勞極限N0－材料在σ－1條件下，應力循環次數。
其具體操作為當電磁換向閥7導通時，油可直接通過電磁換向閥送入油箱。凸輪2控制著回油路的關閉和導通，當凸輪轉到最低位置時，液壓泵5的活塞關閉回油路，油從齒輪油泵3輸出至節流閥6、液壓泵5至工作油缸4，工作油缸內油壓上升，傳遞至壓頭8，壓頭加在被測輪齒上的壓力增大。當凸輪旋轉到最高位置時即推動著脈沖液壓泵5的活塞將回油路導通，油從齒輪油泵3輸出經節流閥6，脈沖液壓泵5進入電磁換向閥7至油箱，此時工作油缸油壓迅速下降。凸輪的連續運轉，構成工作油缸油壓上升下降的不斷循環，形成脈沖載荷。當調節節流閥6使載荷為預定的P1并在P1作用下循環運行預定的N1次后，記下P1與N1，再調整脈動載荷至P2，記數器清零后再記下在P2作用下循環運行次數N2，以后依次調整、試驗和記下P3N3、P4N4……PiNi，計算出各相應的σ值，直至被測輪齒裂斷，此時壓頭8將頂桿15推開，試驗機停止運行。將上述各有關數值及材料彎曲疲勞極限值σ－1代入前述總變形功關系式即可計算出N0值。
齒輪彎曲疲勞試驗機的脈沖壓力發生裝置可采用如上所述的由凸輪、脈沖液壓泵、節流閥和電磁換向閥組成的脈動發生機構，也可以采用轉閥式或滑閥式結構進行加載。
權利要求1.一種齒輪彎曲疲勞試驗機，其特征是馬達(1)同時帶動凸輪(2)和齒輪油泵(3)；脈沖液壓泵(5)的活塞與凸輪2相接觸，其油路可分別與電磁換向閥(7)或與齒輪油泵(3)，節流閥(6)及工作油缸(4)相通；壓頭(8)與工作油缸(4)內的活塞連接；工作臺上還有支承架9，支承座12、調整墊片(10)、調整塊(11)、頂桿(15)和記數器。
專利摘要一種齒輪彎曲疲勞試驗機，利用凸輪、脈沖液壓泵、節流閥和電磁換向閥產生脈沖壓力，馬達(1)同時帶動凸輪(2)和齒輪油泵(3)，脈沖液壓泵(5)與凸輪(2)相接觸，其油路可分別與電磁換向閥(7)或與齒輪油泵(3)、節流閥(6)及工作油缸(4)相通；壓頭(8)與工作油缸(4)連接。整機結構簡單、工作可靠、造價低，試驗的靜態載荷誤差≤±2％，動態載荷誤差≤±5％，符合國家標準齒輪承載能力試驗方法的各種規定。
文檔編號G01M13/02GK2153053SQ9320221
公開日1994年1月12日 申請日期1993年1月21日 優先權日1993年1月21日
發明者黃華梁, 韋明英, 田世淳, 謝基群 申請人:廣西大學