專利名稱：機械式內(nèi)力矩齒輪加載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型的機械式內(nèi)力矩齒輪加載裝置主要用于試驗臺上鏈傳動的磨損、疲勞和可靠性試驗的測試。
封閉力流式試驗臺是機械行業(yè)一種常用的試驗裝置，在進(jìn)行鏈傳動的磨損、疲勞和可靠性試驗或其他用途的試驗時，關(guān)鍵機構(gòu)是加載裝置，由于鏈傳動磨損伸長量較大，若加載裝置的結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)這種工況，則隨著鏈條磨損伸長、閉合回路中的載荷會衰減得相當(dāng)快，目前在選用加載裝置時基本上是采用液力式或機械式中的一種，一些先進(jìn)的試驗臺常采用液壓加載裝置，其結(jié)構(gòu)形式可分為葉片式、齒輪式、螺旋式、杠桿式等。鏈條行業(yè)所采用的試驗臺的液壓加載裝置皆具有可以實現(xiàn)自動控制、加載負(fù)荷較穩(wěn)定優(yōu)點，但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，加工精度高，還需另設(shè)液壓站，因此總成本高，同時從試驗臺總體設(shè)計上來看，造型零亂，不便于現(xiàn)場的操作與管理，而且由于用機械油加載難以避免地要產(chǎn)生泄漏，易于污染試驗現(xiàn)場；封閉力流式試驗臺的另一種加載裝置是機械加載裝置，主要有螺旋套筒式，絲杠螺母式、繩索滑輪式、螺旋彈簧式等，上述機械加載雖結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高，但其調(diào)節(jié)負(fù)載時困難，亦不便于實現(xiàn)伺服控制。
我們在分析上述兩種加載裝置的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有的各種形式的加載裝置進(jìn)行了全面的分析與研究，提出了一種新的，避免上述不足的機械式內(nèi)力矩齒輪加載裝置。
本實用新型主要包括步進(jìn)電機、同步減速器、減速器支架、加載器絲桿、撥叉及齒輪加載裝置，其特征是齒輪加載裝置4是由下述零件連接構(gòu)成的，加載套14的內(nèi)孔兩端為內(nèi)斜齒和內(nèi)直齒，其內(nèi)孔對應(yīng)與斜齒輪12及直齒輪16相嚙合，半軸7、7′的一端在斜齒輪12及直齒輪16內(nèi)通過鍵8、8′及檔圈13、13′與之連接固定，在加載套14的外緣安裝有撥叉10，并在撥叉10的兩側(cè)同時安裝有推力軸承11、11′，由墊圈9、及螺母15、15′緊固在加載套14上，齒輪加載裝置4與步進(jìn)電機1及同步減速器2之間通過撥叉10及加載器絲桿6連接，撥叉10與加載器絲桿6螺紋連接，并由調(diào)節(jié)支架5、減速器支架3固定。上述提到的撥叉10一端為螺紋孔、另一端大園孔一兩端面帶止口。
圖1是封閉力流式摩托車高速試驗臺的從動軸部件的自動加載系統(tǒng)，該加載系統(tǒng)為閉環(huán)控制系統(tǒng)，只要在儀器面板上的碼盤和按鍵輸入設(shè)定的試驗扭矩，則作為伺服電機的步進(jìn)電機1將啟動并通過減速器2、減速器支架3及調(diào)節(jié)支架5使齒輪加載器4工作，它快速自動加載，在臨近設(shè)定的試驗扭矩值時，則變?yōu)槁俨竭M(jìn)搜尋，直至達(dá)到設(shè)定值為止。
圖2是齒輪加載裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，在做試驗時，由于鏈條的磨損或系統(tǒng)的隨機波動所造成的試驗扭矩值發(fā)生變化，偏離原始定值，此時步進(jìn)電機立即工作，通過加載器絲桿16旋轉(zhuǎn)并帶動撥叉10，迫使加載套12向左或向右滑動，導(dǎo)致鏈條緊邊張力的增大或減小，來調(diào)整已發(fā)生變化的設(shè)定扭矩值，使其迅速達(dá)到原設(shè)定的量值，加載套14在工作狀態(tài)下對撥叉10產(chǎn)生軸向載荷，故在撥叉10的兩側(cè)選用推力軸承11，加載套14向左或向右滑動而滿足改變了的扭矩來實現(xiàn)原設(shè)定值。這是因為其與斜齒輪12的旋向以及試驗臺主、從動軸的兩側(cè)被試驗臺的鏈條松緊邊處于何種位置有關(guān)，當(dāng)斜齒輪為右旋，主、從動軸兩側(cè)試驗臺的鏈條，左側(cè)鏈條的上邊為緊邊(即下邊為松邊)時，加載套向左滑動將使因磨損或者其他因素所致而伸長的左側(cè)鏈條的上邊(即緊邊)開始拉緊，則使減小的鏈條張力增大，這樣已經(jīng)下降的扭矩值逐漸上升并迅速達(dá)到原設(shè)定的量值。也就是說，左側(cè)鏈條的上邊仍為緊邊，右側(cè)鏈條的上邊仍為松邊，原來的閉環(huán)中的鏈條松緊邊的位置不變。每當(dāng)左側(cè)試驗的鏈條上邊有松馳現(xiàn)象發(fā)生時，齒輪加載器受步進(jìn)電機的控制而通過其他機構(gòu)自動向左滑動，來調(diào)整改變了的扭矩值，直至在儀器面板的碼盤上顯示出原設(shè)定的量值為止，同理如果扭矩值大于設(shè)定的量值，則加載向右滑動，以減少鏈條緊邊張力，從而來保持設(shè)定的扭矩值。
本實用新型的齒輪加載裝置與已有的技術(shù)相比，具備加載穩(wěn)定，易于實現(xiàn)自動控制的功能，同時也實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡單，緊湊、體積小、噪聲低、成本低，操縱方便，可廣泛用于各種用途的封閉力流式試驗臺，目前該裝置已成功地用于鏈條行業(yè)的滾子鏈磨損，疲勞和可靠性試驗臺上。


圖1是封閉力流式摩托車鏈高速試驗臺從動軸部件的自動加載系統(tǒng)簡圖。
圖中1步進(jìn)電機，2同步減速器，3減速器支架，4齒輪加載裝置、步進(jìn)電機1與同步減速器2相連，并通過減速器支架3與調(diào)節(jié)支架5相連，齒輪加載 裝置4通過加載器絲桿6與減速器2及步進(jìn)電機1相連。
圖2為齒輪加載裝置結(jié)構(gòu)簡圖。
圖中7、7′為半軸，8、8′鍵，9墊圈，10撥叉，11、11′推力軸承，12斜齒輪，13、13′檔圈，14加載套，15、15′螺母，16直齒輪、兩個半軸7、7′通過兩個鍵8、8′和檔圈13、13′分別與直齒輪16及斜齒輪12連接固定，加載套12的兩端內(nèi)孔分別為內(nèi)斜齒和內(nèi)直齒，并對應(yīng)與斜齒輪12及直齒輪16相嚙合，加載套12在工作狀態(tài)下對撥叉10產(chǎn)生軸向載荷，故在撥叉10的兩端面上設(shè)立推力軸承11、11′，由墊圈9、螺母15將其緊固在加載套14上。
圖3為撥叉10的結(jié)構(gòu)圖，一端為內(nèi)螺紋園孔另一端大園孔兩端面帶止口。
權(quán)利要求1.一種機械式內(nèi)力矩齒輪加載裝置，主要包括步進(jìn)電機、同步減速器、減速器支架和加載器絲桿、撥叉及齒輪加載裝置，其特征是齒輪加載裝置4是由下述另件連接過程，加載套14的內(nèi)孔兩端為內(nèi)斜齒和內(nèi)直齒，其內(nèi)孔對應(yīng)與斜齒輪12及直齒輪16相嚙合，半軸7、7′的一端在斜齒輪12及直齒輪16內(nèi)通過鍵8、8′及檔圈13、13′與之連接固定，在加載套14的外緣安裝有撥叉10，并在撥叉10的兩側(cè)同時安裝有推力軸承11、11′，由墊圈9、及螺母15緊固在加載套14上，齒輪加載裝置4與步進(jìn)電機1及同步減速器2之間通過撥叉10及加載器絲桿6連接，撥叉10與加載器絲桿6螺紋連接，由調(diào)節(jié)支架5，減速器支架3固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機械式內(nèi)力矩齒輪加載裝置，其特征是所述的撥叉10一端為螺紋孔，另一端大園孔的兩端面帶有止口。
專利摘要機械式內(nèi)力矩齒輪加載裝置，主要用于試驗臺上鏈傳動的磨損、疲勞和可靠性試驗的測試，它包括步進(jìn)電機、同步減速器、減速器支架、加載器絲桿、撥叉及齒輪加載器，其特點是齒輪加載裝置的加載套內(nèi)孔分別為內(nèi)斜齒和內(nèi)直齒，其內(nèi)孔對應(yīng)與斜齒輪12及直齒輪16相嚙合，兩齒輪內(nèi)設(shè)兩半軸，當(dāng)拔叉10帶動加載套14左右滑動時，使兩半軸旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致鏈條緊邊張力的增大或減少，達(dá)到測試目的，本實用新型具有加載穩(wěn)定，體積小，噪聲低，易于實現(xiàn)自動控制，節(jié)約能源等優(yōu)點。
文檔編號G01M13/02GK2121023SQ9220733
公開日1992年11月4日 申請日期1992年4月16日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月16日
發(fā)明者孟繁忠, 金昌 , 柴幫衡 申請人:吉林工業(yè)大學(xué)