塑料齒輪磨損試驗臺加載系統(tǒng)設(shè)計及其特性分析.pdf

1、塑料材料的快速發(fā)展以及性能不斷提高，推動了塑料齒輪在汽車和其他工程中的應(yīng)用，引領(lǐng)機(jī)械行業(yè)向著輕量化方向發(fā)展。由于缺少塑料齒輪的設(shè)計方法及相關(guān)設(shè)計數(shù)據(jù)，阻礙了塑料齒輪推廣及應(yīng)用，開發(fā)設(shè)計塑料齒輪磨損試驗臺具有重要工程意義。加載系統(tǒng)作為試驗臺的核心部分，加載系統(tǒng)性能與試驗臺的使用性能及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著密不可分的聯(lián)系。傳統(tǒng)的加載方式不能夠解決塑料齒輪試驗時齒輪快速磨損而致使齒側(cè)間隙變大，內(nèi)置扭矩劇烈波動問題。對塑料齒輪加載系統(tǒng)進(jìn)行了應(yīng)用研究，

2、設(shè)計了一種新型的單支撐伺服杠桿加載系統(tǒng)，為塑料齒輪磨損試驗臺提供了技術(shù)保證。
　　基于ANSYS對單個塑料齒輪進(jìn)行模態(tài)分析，得到齒輪固有頻率及其主振型，避免與加載系統(tǒng)以及齒輪試驗臺發(fā)生共振。對齒輪副不同負(fù)載扭矩下進(jìn)行接觸應(yīng)力分析，分析嚙合齒輪最大應(yīng)力值以及最大應(yīng)力位置，計算出嚙合齒輪所能承受的最大負(fù)載扭矩，為動力學(xué)仿真以及加載系統(tǒng)設(shè)計提供理論依據(jù)。通過齒輪嚙合力仿真分析得到塑料齒輪嚙合力的動態(tài)特性曲線，為試驗臺加載系統(tǒng)設(shè)計提供理論

3、依據(jù)。
　　基于塑料齒輪嚙合力動態(tài)特性曲線設(shè)計了單支撐伺服杠桿加載系統(tǒng)，選取結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)載方便的杠桿加載方式，通過杠桿加載與伺服電機(jī)無級調(diào)節(jié)相結(jié)合，實現(xiàn)精確加載。采取將測試齒輪連接到樞軸塊上，依靠樞軸塊的自重減少齒輪內(nèi)置扭矩的波動;單支撐樞軸箱的結(jié)構(gòu)，樞軸箱內(nèi)置的彈簧可以實現(xiàn)中心距的微調(diào)解決側(cè)隙變大的問題，通過單支撐的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)扭矩的動態(tài)調(diào)整，從而解決塑料齒輪快速磨損而導(dǎo)致齒側(cè)間隙變大，內(nèi)置扭矩劇烈波動的問題。
　　對單支撐伺