全文摘要
本实用新型公开了一种耐久试验机，包括同轴设置的主轴和扭矩传感器以及用以固定二者的实验台箱体，主轴和扭矩传感器之间设有用以安装实验样件的预留间隙，主轴设有超负荷齿轮，实验台箱体还设有超负荷液缸和与超负荷液缸的活塞相连、以推动超负荷齿轮转动的超负荷齿条。实验过程中，超负荷液缸通过齿轮齿条推动主轴转动，能够向主轴施加10倍过载冲击，使耐久试验机能够进行10倍过载冲击载荷实验；另外，通过控制超负荷液缸活塞的伸缩速度，可以使加载扭矩和角度可控，使耐久试验机能够进行低频疲劳耐久实验。
主设计要求
1.一种耐久试验机，其特征在于，包括同轴设置的主轴(8)和扭矩传感器(10)以及用以固定二者的实验台箱体(12)，所述主轴(8)和所述扭矩传感器(10)之间设有用以安装实验样件(9)的预留间隙，所述主轴(8)设有超负荷齿轮(6)，所述实验台箱体(12)还设有超负荷液缸(4)和与所述超负荷液缸(4)的活塞相连、以推动所述超负荷齿轮(6)转动的超负荷齿条(2)。
设计方案
1.一种耐久试验机，其特征在于，包括同轴设置的主轴(8)和扭矩传感器(10)以及用以固定二者的实验台箱体(12)，所述主轴(8)和所述扭矩传感器(10)之间设有用以安装实验样件(9)的预留间隙，所述主轴(8)设有超负荷齿轮(6)，所述实验台箱体(12)还设有超负荷液缸(4)和与所述超负荷液缸(4)的活塞相连、以推动所述超负荷齿轮(6)转动的超负荷齿条(2)。
2.根据权利要求1所述的耐久试验机，其特征在于，所述实验台箱体(12)的上端面设有垂直所述主轴(8)的超负荷导轨(3)，所述超负荷齿条(2)下部设有与所述超负荷导轨(3)配合的第一滑槽。
3.根据权利要求2所述的耐久试验机，其特征在于，所述实验台箱体(12)的上端面设有用以支撑所述主轴(8)的支撑座(1)，所述支撑座(1)包括沿所述主轴(8)轴向分布的两第一支撑板，两第一支撑板分别支撑所述主轴(8)的两端，所述主轴(8)与所述第一支撑板可转动地连接，所述超负荷齿轮(6)位于两所述第一支撑板之间。
4.根据权利要求3所述的耐久试验机，其特征在于，所述实验台箱体(12)的上端面还设有用以支撑所述扭矩传感器(10)的支撑架(11)，所述支撑架(11)包括垂直所述扭矩传感器(10)轴向的第二支撑板，所述扭矩传感器(10)与所述第二支撑板可转动地连接。
5.根据权利要求4所述的耐久试验机，其特征在于，所述支撑架(11)还设有垂直所述第二支撑板、侧边与所述第二支撑板相连的肋板。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的耐久试验机，其特征在于，所述主轴(8)还设有常规负荷齿轮(7)，所述实验台箱体(12)还设有常规负荷液缸和与所述常规负荷液缸的活塞相连、以推动所述常规负荷齿轮(7)转动的常规负荷齿条。
7.根据权利要求6所述的耐久试验机，其特征在于，所述实验台箱体(12)的上端面设有垂直所述主轴(8)的常规负荷导轨，所述常规负荷齿条下部设有与所述常规负荷导轨配合的第二滑槽。
8.根据权利要求7所述的耐久试验机，其特征在于，还包括角度传感器(5)和控制装置，所述角度传感器(5)位于所述主轴(8)远离所述实验样件(9)的一端，所述角度传感器(5)、所述超负荷液缸(4)以及所述常规负荷液缸均与所述控制装置相连，所述控制装置能够根据所述角度传感器(5)所测量的转动角度控制所述超负荷液缸(4)或所述常规负荷液缸。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及实验设备技术领域，特别涉及一种耐久试验机。
背景技术
双质量飞轮等零件在使用过程中会受到高达10倍的过载冲击载荷和频率为1Hz左右低频载荷作用。因此，为测试双质量飞轮等零件的使用寿命需要进行超负荷实验和低频耐久实验。超负荷实验要求加载扭矩可控精度高且加载速率快。而低频耐久实验也是需要保证加载扭矩和角度可控。现有的双质量飞轮耐久实验中，10倍过载冲击载荷实验和1Hz低频疲劳耐久实验需要分别在不同的试验机上进行。严重影响了实验的效率。
综上所述，如何提供一种能够进行10倍过载冲击载荷实验和1Hz低频疲劳耐久实验的耐久试验机是本领域技术人员急需解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种耐久试验机，其通过齿轮齿条配合，向实验样件施加扭矩载荷，从而使耐久试验机能够进行过载冲击载荷实验和低频疲劳耐久实验。
为实现上述目的，本实用新型提供一种耐久试验机，包括同轴设置的主轴和扭矩传感器以及用以固定二者的实验台箱体，所述主轴和所述扭矩传感器之间设有用以安装实验样件的预留间隙，所述主轴设有超负荷齿轮，所述实验台箱体还设有超负荷液缸和与所述超负荷液缸的活塞相连、以推动所述超负荷齿轮转动的超负荷齿条。
优选地，所述实验台箱体的上端面设有垂直所述主轴的超负荷导轨，所述超负荷齿条下部设有与所述超负荷导轨配合的第一滑槽。
优选地，所述实验台箱体的上端面设有用以支撑所述主轴的支撑座，所述支撑座包括沿所述主轴轴向分布的两第一支撑板，两第一支撑板分别支撑所述主轴的两端，所述主轴与所述第一支撑板可转动地连接，所述超负荷齿轮位于两所述第一支撑板之间。
优选地，所述实验台箱体的上端面还设有用以支撑所述扭矩传感器的支撑架，所述支撑架包括垂直所述扭矩传感器轴向的第二支撑板，所述扭矩传感器与所述第二支撑板可转动地连接。
优选地，所述支撑架还设有垂直所述第二支撑板、侧边与所述第二支撑板相连的肋板。
优选地，所述主轴还设有常规载荷齿轮，所述实验台箱体还设有常规负荷液缸和与所述常规负荷液缸的活塞相连、以推动所述常规负荷齿轮转动的常规负荷齿条。
优选地，所述实验台箱体的上端面设有垂直所述主轴的常规负荷导轨，所述常规负荷齿条下部设有与所述常规负荷导轨配合的第二滑槽。
优选地，还包括角度传感器和控制装置，所述角度传感器位于所述主轴远离所述实验样件的一端，所述角度传感器、所述超负荷液缸以及所述常规负荷液缸均与所述控制装置相连，所述控制装置能够根据所述角度传感器所测量的转动角度控制所述超负荷液缸或所述常规负荷液缸。
本实用新型所提供的耐久试验机，包括同轴设置的主轴和扭矩传感器以及用以固定二者的实验台箱体，主轴和扭矩传感器之间设有用以安装实验样件的预留间隙，主轴设有超负荷齿轮，实验台箱体还设有超负荷液缸和与超负荷液缸的活塞相连、以推动超负荷齿轮转动的超负荷齿条。
实验过程中，超负荷液缸通过齿轮齿条推动主轴转动，能够向主轴施加10倍过载冲击，使耐久试验机能够进行10倍过载冲击载荷实验；另外，通过控制超负荷液缸活塞的伸缩速度，可以使加载扭矩和角度可控，使耐久试验机能够进行低频疲劳耐久实验。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型所提供的耐久试验机的结构示意图；
图2为图1中A-A截面的剖视图。
其中，图1和图2中的附图标记为：
支撑座1、超负荷齿条2、超负荷导轨3、超负荷液缸4、角度传感器5、超负荷齿轮6、常规负荷齿轮7、主轴8、实验样件9、扭矩传感器10、支撑架11、实验台箱体12。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
请参考图1和图2，图1为本实用新型所提供的耐久试验机的结构示意图；图2为图1中A-A截面的剖视图。
本实用新型所提供的耐久试验机结构如图1所示，包括主轴8和扭矩传感器10，二者沿水平方向同轴设置，二者之间设有预留间隙，实验样件9安装于预留间隙中，其两侧分别与主轴8和扭矩传感器10相连。主轴8的外周设有超负荷齿轮6，耐久试验机还包括超负荷液缸4和超负荷齿条2。超负荷液缸4的活塞与超负荷齿条2的端部相连，超负荷齿条2与超负荷齿轮6相啮合。
具体的，超负荷液缸4可具体为伺服油缸，超负荷液缸4的活塞快速伸缩，能够通过超负荷齿条2与超负荷齿轮6向主轴8施加10倍的过载冲击，其可满足扭矩可控精度高且加载速率快的要求。超负荷液缸4的活塞缓慢伸缩，能够向主轴8施加1Hz的低频载荷，满足加载扭矩和角度可控的要求。
另外，耐久试验机还包括实验台箱体12，超负荷液缸4与实验台箱体12的上端面固定连接。实验台箱体12的上端面还设有支撑座1，支撑座1包括沿主轴8轴向分布的两块第一支撑板，二者均垂直于主轴8的轴线。两块第一支撑板的中部分别设有一个过孔，两过孔同轴，主轴8从两过孔中穿过，从而使支撑座1能够对主轴8的两端进行支撑。为减小主轴8与支撑座1间的摩擦，两过孔中均设有轴承。
此外，实验台箱体12的上端面还设有支撑架11，支撑架11包括垂直扭矩传感器10轴向的第二支撑板，扭矩传感器10与第二支撑板之间通过轴承连接。为提高第二支撑板的强度，减少其在主轴8转动过程中的振动，支撑架11还设有肋板，肋板垂直于第二支撑板，肋板相邻的两条直角边分别与第二支撑板和实验台箱体12的上端面相连。
本实施例中，耐久试验机通过超负荷液缸4推动超负荷齿条2，再由超负荷齿条2与超负荷齿轮6啮合传动。超负荷液缸4快速伸缩时能够向实验样件9施加10倍的过载冲击；超负荷液缸4缓慢伸缩时，能够向实验样件9施加低频载荷，从而使耐久试验机能够进行过载冲击载荷实验和低频疲劳耐久实验。
可选的，超负荷齿轮6位于两块第一支撑板之间，二者能够对超负荷齿轮6和超负荷齿条2进行保护，避免杂物进入超负荷齿轮6和超负荷齿条2之间造成损坏。另外，为避免两块第一支撑板在使用的过程中产生振动，两块第一支撑板的顶端通过连接板固定连接。
此外，超负荷液缸4快速伸缩会产生较大的冲击，可能导致超负荷齿条2在移动的过程中发生偏斜，影响实验结果，甚至造成耐久试验机损坏。本实施例中，实验台箱体12的上端面设有垂直于主轴8的超负荷导轨3，超负荷齿条2下部设有与超负荷导轨3配合的第一滑槽。超负荷导轨3能够对超负荷齿条2起到限位的作用，超负荷齿条2在超负荷液缸4的推动下沿超负荷导轨3移动，从而避免了超负荷齿条2发生偏斜，提高了耐久试验机的可靠性。
本实施例中，实验台箱体12的上端面设置了超负荷导轨3，实验过程中超负荷齿条2沿超负荷导轨3移动，避免了超负荷齿条2因发生偏斜而损坏，提高了耐久试验机的可靠性。
另外，低频疲劳耐久实验的过程中，实验样件9通常受到常规载荷的作用，通过超负荷油缸推动实验样件9进行常规载荷的低频疲劳耐久实验会缩短超负荷油缸等部件的使用寿命。
本实施例中，主轴8的外周还设有常规载荷齿轮，实验台箱体12上端面还设有常规负荷液缸和常规负荷齿条，常规负荷齿条与常规负荷液缸的活塞相连，并与常规负荷齿轮7相啮合。当进行低频疲劳耐久实验时，常规载荷齿轮通过常规负荷齿条和常规负荷液缸推动实验样件9转动。当然，常规载荷液缸也可选用伺服油缸。
可选的，实验台箱体12的上端面还可设置常规负荷导轨，常规负荷导轨垂直于主轴8，常规负荷齿条下部设有与常规负荷导轨配合的第二滑槽。常规负荷齿条在常规负荷液缸的推动下沿常规负荷导轨移动，避免了常规负荷齿条因在移动的过程中发生偏斜而损坏的情况发生。
本实施例中，耐久试验机设置了常规负荷液缸、常规负荷齿条以及常规负荷齿轮7，通过三者进行低频疲劳耐久实验能够减轻超负荷油缸等结构的负担，延长其使用寿命。
进一步的，耐久试验机还包括角度传感器5和控制装置，角度传感器5位于主轴8远离实验样件9的一端，角度传感器5、超负荷液缸4以及常规负荷液缸均与控制装置相连。主轴8转动的过程中，角度传感器5能够测量主轴8的转动角度，并将转动角度实时输送给控制装置，控制装置能够根据转动角度控制超负荷液缸4或常规负荷液缸活塞伸缩的速度，使实验过程中的扭矩可控精度进一步提高。
可选的，控制装置设置于实验台箱体12中，控制装置可具体为单片机、PLC控制器或MCU控制器等，其具体的控制电路和控制方法可参考现有技术，在此不再赘述。
本实施例中，耐久试验机中还设置了角度传感器5和控制装置，由角度传感器5测量主轴8的转动角度，控制装置根据转动角度控制超负荷液缸4或常规负荷液缸活塞伸缩的速度，进一步提高了扭矩的控制精度。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本实用新型所提供的耐久试验机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920042244.4
申请日:2019-01-10
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:82(吉林)
授权编号:CN209570469U
授权时间:20191101
主分类号:G01N 3/36
专利分类号:G01N3/36;G01M7/08
范畴分类:31E;
申请人:吉林大华机械制造有限公司
第一申请人:吉林大华机械制造有限公司
申请人地址:130000 吉林省长春市高新开发区超然街2555号
发明人:张贵辉;王洪彬;刘显彬;张晓梅
第一发明人:张贵辉
当前权利人:吉林大华机械制造有限公司
代理人:罗满
代理机构:11227
代理机构编号:北京集佳知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计