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一种渐开线花键副微动磨损试验台
申请号	CN201710148016.0	申请日	2017-03-13	公开(公告)号	CN106932197A	公开(公告)日	2017-07-07
申请人	西北工业大学;			发明人	王三民; 郑维彤; 颉晓欣; 李浩; 刑天倚; 裴安; 黄雄;
摘要	本发明公开了一种渐开线花键副微动磨损试验台，在机架上安装待测的渐开线内花键与渐开线外花键，耐磨套嵌套在套筒与渐开线内花键之间,拉力传感器位于拉杆上,机架导轨上设有用于调节压轴力大小与加载位置的纵向丝杠和横向丝杠，电动机驱动渐开线花键副相对于耐磨套转动。通过横向丝杠调节耐磨套相对于渐开线内花键的位置，通过纵向丝杠调节耐磨套对渐开线内花键施加的拉力大小，模拟渐开线内花键与渐开线外花键在受到压轴力时的工作状况，再通过拉力传感器实时观察拉力变化，实现模拟渐开线花键副工作时受到的可变位置及大小的压轴力作用，对渐开线内花键与渐开线外花键的微动磨损规律进行测定，简化了渐开线花键副微动磨损试验。
权利要求	1.一种渐开线花键副微动磨损试验台，包括机架、第一固定块、从动套锁紧螺母、从动套、耐磨套、套筒、渐开线内花键、渐开线外花键、主动套、驱动轮、主动套锁紧螺母、第二固定块、横向丝杠、丝杠座、方形滑块、纵向丝杠、导轨、拉杆、拉力传感器、电动机，其特征在于:所述机架为上述各部件提供支撑；所述第一固定块与第二固定块为两个结构相同的部件,固定块轴向有圆孔，两个固定块分别固定在机架上面一侧端,同轴对称安装；渐开线内花键一端嵌入在位于第一固定块圆孔内的从动套一端，从动套与第一固定块圆孔间设置有轴承，从动套的端部设有螺纹，从动套锁紧螺母与从动套螺纹配合安装，渐开线外花键一端嵌入在位于第二固定块圆孔内的主动套内并通过销钉固连,主动套锁紧螺母与主动套上外螺纹配合安装，主动套与第二固定块圆孔间设有轴承，主动套外端安装有驱动轮，渐开线内花键与渐开线外花键连接；导轨固定在机架上面另一侧，且与连接在一起的渐开线内花键和渐开线外花键平行安装；所述导轨上沿轴向设有T形槽，T形槽内轴向有多个内六角螺孔，导轨一端部设有方形通孔，丝杠座安装在方形通孔中，导轨用于方形滑块的移动；所述方形滑块中间开有与滑块轴线垂直的纵向螺孔，纵向丝杠一端穿过滑块上的螺孔与拉杆连接，拉杆与耐磨套连接，耐磨套嵌套在套筒与渐开线内花键之间，拉力传感器位于拉杆上；所述丝杠座位于导轨上滑块的侧端，丝杠座上轴向开有与横向丝杠螺纹配合的螺孔，横向丝杠一端穿过丝杠座上的螺孔与方形滑块连接；电动机固定在机架上位于导轨端部一侧，电动机输出轴上安装有带轮,且与主动套外端的驱动轮通过皮带连接传动。 2.根据权利要求1所述的渐开线花键副微动磨损试验台，其特征在于:所述渐开线内花键和所述渐开线外花键的轴线与所述横向丝杠和所述纵向丝杠的轴线位于同一平面内。
说明书全文	一种渐开线花键副微动磨损试验台技术领域 [0001] 本发明涉及摩擦磨损测量技术领域，具体地说,涉及一种渐开线花键副微动磨损试验台。背景技术 [0002] 渐开线花键副具有受载均匀、承载能力大及导向性好的特点，因此而得到广泛应用。但是，在航空动力传动中，由于渐开线花键副的工况恶劣，存在压轴力作用等情况，使得花键接触齿面磨损严重，导致联接失效。目前缺乏可以针对不同加载位置及不同大小压轴力作用下的渐开线花键副微动磨损规律的研究试验台，且相关摩擦磨损测量试验台的功能、结构、实用性诸多方面都存在缺陷。 [0003] 专利CN 106053063 A中公开了“一种差速器行星齿轮轴疲劳磨损试验台及其试验方法”，该疲劳磨损试验台通过螺母旋进控制施加压轴力的大小，虽然解决了模拟旋转件工作时受到压轴力的情况，但该疲劳磨损试验台只能于两个位置对旋转件进行压轴力的施加，不能针对旋转件轴向的任意位置施加可控压轴力，也不能模拟工作时旋转件轴向压轴力位置的实时变化，模拟情况有限。发明内容 [0004] 为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种渐开线花键副微动磨损试验台。该磨损试验台采用横向丝杠调节耐磨套相对于渐开线内花键的位置，通过纵向丝杠调节耐磨套对渐开线内花键施加的拉力大小，模拟渐开线内花键与渐开线外花键在受到压轴力时的工作状况，并通过拉力传感器实时观察拉力变化，实现模拟渐开线花键副工作时受到的可变位置及可变大小的压轴力作用，对渐开线内花键与渐开线外花键的微动磨损规律进行准确、可靠的测定，简化了渐开线花键副微动磨损试验。 [0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括机架、第一固定块、从动套锁紧螺母、从动套、耐磨套、套筒、渐开线内花键、渐开线外花键、主动套、驱动轮、主动套锁紧螺母、第二固定块、横向丝杠、丝杠座、方形滑块、纵向丝杠、导轨、拉杆、拉力传感器、电动机，其特征在于所述机架为上述各部件提供支撑； [0006] 所述第一固定块与第二固定块为两个结构相同的部件,固定块轴向有圆孔，两个固定块分别固定在机架上面一侧端,同轴对称安装；渐开线内花键一端嵌入在位于第一固定块圆孔内的从动套一端，从动套与第一固定块圆孔间设置有轴承，从动套的端部设有螺纹，从动套锁紧螺母与从动套螺纹配合安装，渐开线外花键一端嵌入在位于第二固定块圆孔内的主动套内并通过销钉固连,主动套锁紧螺母与主动套上外螺纹配合安装，主动套与第二固定块圆孔间设有轴承，主动套外端安装有驱动轮，渐开线内花键与渐开线外花键连接；导轨固定在机架上面另一侧，且与连接在一起的渐开线内花键和渐开线外花键平行安装； [0007] 所述导轨上沿轴向设有T形槽，T形槽内轴向有多个内六角螺孔，导轨一端部设有方形通孔，丝杠座安装在方形通孔中，导轨用于方形滑块的移动； [0008] 所述方形滑块中间开有与滑块轴线垂直的纵向螺孔，纵向丝杠一端穿过滑块上的螺孔与拉杆连接，拉杆与耐磨套连接，耐磨套嵌套在套筒与渐开线内花键之间，拉力传感器位于拉杆上； [0009] 所述丝杠座位于导轨上滑块的侧端，丝杠座上轴向开有与横向丝杠螺纹配合的螺孔，横向丝杠一端穿过丝杠座上的螺孔与方形滑块连接； [0010] 电动机固定在机架上位于导轨端部一侧，电动机输出轴上安装有带轮,且与主动套外端的驱动轮通过皮带连接传动。 [0011] 所述渐开线内花键和所述渐开线外花键的轴线与所述横向丝杠和所述纵向丝杠的轴线位于同一平面内。 [0012] 有益效果 [0013] 本发明提出的一种渐开线花键副微动磨损试验台,在机架上安装已装配后待测的渐开线内花键与渐开线外花键，耐磨套嵌套在套筒与渐开线内花键之间,拉力传感器位于拉杆上,机架导轨上设有用于调节压轴力大小与加载位置的纵向丝杠和横向丝杠，电动机驱动渐开线花键副相对于耐磨套转动。采用横向丝杠调节耐磨套相对于渐开线内花键的位置，通过纵向丝杠调节耐磨套对渐开线内花键施加的拉力大小，模拟渐开线内花键与渐开线外花键在受到压轴力时的工作状况，并通过拉力传感器实时观察拉力变化，从而可实现模拟渐开线花键副工作时受到的可变位置及可变大小的压轴力作用，对渐开线内花键与渐开线外花键的微动磨损规律进行准确、可靠的测定，大大简化了渐开线花键副微动磨损试验。附图说明 [0014] 下面结合附图和实施方式对本发明一种渐开线花键副微动磨损试验台作进一步详细说明。 [0015] 图1为本发明渐开线花键副微动磨损试验台结构示意图。 [0016] 图2a为本发明渐开线花键副微动磨损试验台的导轨示意图。 [0017] 图2b为图2a的侧视图。 [0018] 图3为图1中的A-A向剖视图。 [0019] 图4为图1中的B-B向剖视图。 [0020] 图中: [0021] 1.机架 2.第一固定块 3.从动套锁紧螺母 4.从动套 5.耐磨套 6.套筒 7.渐开线内花键 8.渐开线外花键 9.主动套 10.销钉孔 11.驱动轮 12.主动套锁紧螺母 13.第二固定块 14.横向丝杠 15.丝杠座 16.方形滑块 17.纵向丝杠 18.导轨 19.拉杆 20.拉力传感器 21.方形通孔 22.电动机具体实施方式 [0022] 本实施例是一种渐开线花键副微动磨损试验台。 [0023] 参阅图1～图4，本实施例渐开线花键副微动磨损试验台由机架1、第一固定块2、从动套锁紧螺母3、从动套4、耐磨套5、套筒6、渐开线内花键7、渐开线外花键8、主动套9、销钉孔10、驱动轮11、主动套锁紧螺母12、第二固定块13、横向丝杠14、丝杠座15、方形滑块16、纵向丝杠17、导轨18、拉杆19、拉力传感器20、方形通孔21、电动机22组成；机架为上述各部件提供支撑。第一固定块2与第二固定块13为两个结构相同的部件,第一固定块2与第二固定块13轴向加工有圆孔；第一固定块2与第二固定块13分别固定焊接在机架1上面一侧端,第一固定块2与第二固定块13同轴对称安装。渐开线内花键7一端嵌入在位于第一固定块2圆孔内的从动套4一端，从动套4与第一固定块2圆孔间设置有轴承，从动套4的端部设有螺纹，从动套锁紧螺母3与从动套螺纹配合安装。主动套9与渐开线外花键8接触配合处开有销钉孔10，渐开线外花键8一端嵌入在位于第二固定块13圆孔内的主动套9内,并通过销钉固定连接，主动套锁紧螺母12与主动套9上外螺纹配合安装，主动套9与第二固定块13圆孔间设有轴承，主动套9外端安装有驱动轮11，渐开线内花键7与渐开线外花键8配合连接。 [0024] 导轨18固定在机架1上面另一侧，且与连接在一起的渐开线内花键7和渐开线外花键8平行安装。导轨18上沿轴向加工有T形槽，导轨18的T形槽内轴向设有多个内六角螺孔，本实施例中导轨T形槽内的内六角螺孔为四个。导轨18一端部加工有方形通孔21，丝杠座15固定安装在方形通孔21中；导轨18用于固定丝杠座15以及方形滑块16的移动，调节压轴力大小与加载位置的纵向丝杠17与横向丝杠14。 [0025] 方形滑块16中间开有与滑块轴线垂直的纵向螺孔，纵向丝杠17一端穿过方形滑块16上的螺孔与拉杆19连接，拉杆19与耐磨套5连接，耐磨套5嵌套在套筒6与渐开线内花键7之间，拉力传感器20安装在拉杆19上；滑块16起调节横向位置及支撑纵向丝杠17的作用。拉杆19和机架1之间设有拉力调节装置。 [0026] 丝杠座15安装在导轨18上方形滑块16的侧端，丝杠座15上轴向开有与横向丝杠14螺纹配合的螺孔，横向丝杠14一端穿过丝杠座15上的螺孔与方形滑块连接；丝杠座15用于支撑横向丝杠14。 [0027] 安装时,渐开线内花键7和渐开线外花键8的轴线与横向丝杠14和纵向丝杠17的轴线位于同一平面内。 [0028] 电动机22固定安装在机架1上位于导轨18端部一侧，电动机22输出轴上安装有带轮,且与主动套9外端的驱动轮11通过皮带连接传动。 [0029] 工作时,将装配后的待测渐开线内花键7与渐开线外花键8安装在第一固定块2与第二固定块13上,通过电动机22带动驱动轮11驱动渐开线外花键8转动，从而带动渐开线内花键7相对于耐磨套5转动，通过横向丝杠14调节耐磨套5相对于渐开线内花键7的位置，通过纵向丝杠17调节耐磨套5对渐开线内花键7施加的拉力大小，模拟渐开线内花键7与渐开线外花键8在受到压轴力时的工作状况，并通过拉力传感器20实时观察拉力变化，从而对渐开线内花键7与渐开线外花键8的微动磨损规律进行准确、可靠的测定，大大简化了渐开线花键副微动磨损试验。

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