一種齒輪故障模擬實驗系統的製作方法
2023-08-04 20:44:21 1
專利名稱：一種齒輪故障模擬實驗系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於機械故障模擬技術領域，具體涉及一種齒輪故障模擬實驗系統。
背景技術：
軸承、齒輪、連接軸故障實驗裝置作為旋轉機械故障診斷的典型裝置，對於相關學科的學生及科研人員進行旋轉機械的故障研究提供了很好的實驗對象，通過實驗裝置的模擬故障設置，科研方便地進行故障診斷研究。現有技術的齒輪故障模擬實驗裝置一般將電機通過聯軸器直接與齒輪組連接，這樣多次實驗操作之後，與故障齒輪連接的聯軸器、轉軸及電機都容易受損，不利於實驗數據的獲取，也降低了實驗裝置整體的使用壽命。
發明內容本實用新型的目的是:針對現有技術存在的不足，提供一種結構合理、整體使用壽命較長的齒輪故障模擬實驗系統。為實現本實用新型之目的，採用以下技術方案予以實現:一種齒輪故障模擬實驗系統，包括有底座、電機、傳動軸、齒輪箱及磁粉扭力器；所述的電機固定安裝在電機安裝座上，電機輸出軸連接有主動帶輪；所述的傳動軸通過傳動軸支座固定安裝在底座上，傳動軸一端設有從動帶輪，從動帶輪與主動帶輪位於同一豎直平面上，從動帶輪通過傳動帶與所述電機輸出軸的主動帶輪傳動連接，傳動軸另一端通過聯軸器A與齒輪箱輸入軸連接；齒輪箱輸出軸通過聯軸器B與所述的磁粉扭力器連接；所述的齒輪箱上設置有用以檢測齒輪箱內齒輪運行參數的傳感器；傳感器與信號採集系統信號輸入端連接，信號採集系統信號輸出端與計算機連接。作為優選方案:電機安裝座設有至少兩個與電機輸出軸垂直的條形孔，電機安裝座通過穿過條形孔的螺釘連接至底座上。這樣電機位置可以左右移動，便於調節傳動帶的鬆緊度或者更換傳動帶。作為優選方案:所述底座上電機安裝座兩側對稱設置有兩個調節電機位置的電機位置調節件，且電機位置調節件的調節方向與電機的輸出軸方向相互垂直。所述的電機位置調節件包括與底座固定連接的調節座，與調節座螺接的調節螺釘，以及螺接在調節螺釘上的鎖緊螺母，所述的電機安裝座上對應調節螺釘前端的位置設有定位塊。電機位置調節件一方面便於準確調節電機安裝座與底座的相對位置，從而調節電機位置，另一方面，在電機安裝座完全固定之前電機位置調節件可將電機安裝座初步定位。與現有技術相比較，本實用新型的有益效果是:由於齒輪箱輸入軸通過聯軸器A連接傳動軸，傳動軸再通過傳動帶與電機連接，這樣，在對齒輪箱部分進行故障模擬實驗時，故障零件導致的機械振動不會直接傳導至電機對電機產生影響，總體上延長了模擬實驗系統整體的使用壽命。
[0008]圖1是本實用新型的結構示意圖。圖2是電機位置調節件部分的結構示意圖。圖3為故障診斷軟體的工作流程圖。1、底座；2、電機安裝座；201、定位塊；202、條形孔；3、電機；4、電機位置調節件；401調節座；402、鎖緊螺母；403、調節螺釘；5、從動帶輪；6、傳動軸支座；7、傳動軸；8、聯軸器A ;9、齒輪箱；91、齒輪箱輸入軸；92、齒輪箱輸出軸；10、傳感器；11、磁粉扭力器；12、聯軸器B ; 13、傳動帶；14、主動帶輪。
具體實施方式
下面根據附圖對本實用新型的具體實施方式
做一個詳細的說明。根據圖1至圖3所示的一種齒輪故障模擬實驗系統，包括有底座1、電機3、傳動軸
7、齒輪箱9及磁粉扭力器11 ;所述的電機3固定安裝在電機安裝座2上，電機3輸出軸連接有主動帶輪14 ;所述的傳動軸7通過傳動軸支座6固定安裝在底座I上，傳動軸7 —端設有從動帶輪5，從動帶輪5與主動帶輪14位於同一豎直平面上，從動帶輪5通過傳動帶13與所述電機3輸出軸的主動帶輪14傳動連接，傳動軸7另一端通過聯軸器A8與齒輪箱輸入軸91連接；齒輪箱輸出軸92通過聯軸器B12與所述的磁粉扭力器11連接；所述的齒輪箱9上設置有用以檢測齒輪箱9內齒輪運行參數的傳感器10 ;傳感器10與信號採集系統信號輸入端連接，信號採集系統信號輸出端與計算機連接。所述的傳動軸7通過兩個軸承安裝在傳動軸支座6上，所述的齒輪箱9內至少設有一組齒輪副，兩齒輪分別安裝在齒輪箱輸入軸91和齒輪箱輸出軸92上，進行齒輪故障實驗時可將任一齒輪或所有齒輪更換成有缺陷的齒輪進行實驗。所述的齒輪箱輸入軸91和齒輪箱輸出軸92均通過軸承安裝在齒輪箱9上。電機安裝座2設有至少兩個與電機3輸出軸垂直的條形孔202，電機安裝座2通過穿過條形孔202的螺釘連接至底座I上。這樣電機3位置可以左右移動，便於調節傳動帶13的鬆緊度或者更換傳動帶。所述底座I上電機安裝座2兩側對稱設置有兩個調節電機3位置的電機位置調節件4，且電機位置調節件4的調節方向與電機3的輸出軸方向相互垂直。所述的電機位置調節件4包括與底座I固定連接的調節座401，與調節座螺接的調節螺釘403，以及螺接在調節螺釘上的鎖緊螺母402，所述的電機安裝座2上對應調節螺釘403前端的位置設有定位塊201。電機位置調節件4配合電機安裝座2上的條形孔202及螺釘，可準確調節電機安裝座2沿條形孔202方向位移，從而調節電機3位置，另一方面，在電機安裝座2完全固定之前電機位置調節件4可將電機安裝座2初步定位，使電機3輸出軸上的主動帶輪14與從動帶輪5處於同一平面上。進行實驗時，先確認傳動帶與主動帶輪14、從動帶輪5是否連接好，若傳動帶張力過大或過小，則鬆開電機安裝座2條形孔202處的螺釘，調節電機位置調節件4的調節螺釘403，以調整傳動帶張力(用手指按，約沉下IOmm左右的程度)，然後旋緊條形孔202處的螺釘使電機安裝座2與底座I完全固定。接著接通電機3電源，調整電機3至需要的轉速，確認此時齒輪箱9及磁粉扭力器11均正常工作後，斷開電機3電源。[0019]接著可進行齒輪故障模擬，關閉電機3電源後，拆開齒輪箱9，換上有缺陷的齒輪，重新裝好齒輪箱9後，啟動電機3電源，調節電機3至需要轉速後，啟動磁粉扭力器11給齒輪箱加負載。安裝於齒輪箱9上的傳感器AlO測得齒輪箱9運轉時產生的振動信號，經信號採集系統處理後送至計算機，計算機上的信號採集軟體將獲取的數據進行保存及顯示，計算機上的故障診斷軟體獲取數據後對故障進行診斷分析，最終確認故障產生原因。所述的故障診斷軟體的工作流程如圖3所示。所述的齒輪箱輸入軸91和齒輪箱輸出軸92上的軸承也可換成有缺陷的軸承來進行模擬實驗。上述實施例僅為本專利較好的實施方式，凡採用本技術方案描述的構造、特徵及在其精神原理上的變化、修飾均屬於本專利的保護範圍。
權利要求1.一種齒輪故障模擬實驗系統，其特徵在於:包括有底座、電機、傳動軸、齒輪箱及磁粉扭力器；所述的電機固定安裝在電機安裝座上，電機輸出軸連接有主動帶輪；所述的傳動軸通過傳動軸支座固定安裝在底座上，傳動軸一端設有從動帶輪，從動帶輪與主動帶輪位於同一豎直平面上，從動帶輪通過傳動帶與所述電機輸出軸的主動帶輪傳動連接，傳動軸另一端通過聯軸器A與齒輪箱輸入軸連接；齒輪箱輸出軸通過聯軸器B與所述的磁粉扭力器連接；所述的齒輪箱上設置有用以檢測齒輪箱內齒輪運行參數的傳感器；傳感器與信號採集系統信號輸入端連接，信號採集系統信號輸出端與計算機連接。
2.根據權利要求1所述的一種齒輪故障模擬實驗系統，其特徵在於:電機安裝座設有至少兩個與電機輸出軸垂直的條形孔，電機安裝座通過穿過條形孔的螺釘連接至底座上。
3.根據權利要求1所述的一種齒輪故障模擬實驗系統，其特徵在於:所述底座上電機安裝座兩側對稱設置有兩個調節電機位置的電機位置調節件，且電機位置調節件的調節方向與電機的輸出軸方向相互垂直；所述的電機位置調節件包括與底座固定連接的調節座，與調節座螺接的調節螺釘，以及螺接在調節螺釘上的鎖緊螺母，所述的電機安裝座上對應調節螺釘前端的位置設有定位塊。
專利摘要本實用新型公開了一種齒輪故障模擬實驗系統，包括有底座、電機、傳動軸、齒輪箱及磁粉扭力器；所述的電機固定安裝在電機安裝座上，電機輸出軸連接有主動帶輪；所述的傳動軸通過傳動軸支座固定安裝在底座上，傳動軸一端設有從動帶輪，從動帶輪通過傳動帶與所述電機輸出軸的主動帶輪傳動連接，傳動軸另一端通過聯軸器A與齒輪箱輸入軸連接；齒輪箱輸出軸通過聯軸器B與所述的磁粉扭力器連接；所述的齒輪箱上設置傳感器；傳感器與信號採集系統信號輸入端連接，信號採集系統信號輸出端與計算機連接。該系統在對齒輪箱部分進行故障模擬實驗時，故障零件導致的機械振動不會直接傳導至電機對電機產生影響，總體上延長了模擬實驗系統整體的使用壽命。
文檔編號G01M13/02GK202928797SQ20122065899
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月3日 優先權日2012年12月3日
發明者崔穎, 郭天太, 曹麗霞, 宋玉倩 申請人:中國計量學院