一种圆柱直齿齿轮轮齿强度测试夹具

技术领域

本发明属于机械加工与结构强度测试技术领域，涉及一种圆柱直齿齿轮轮齿强度测试夹具。

背景技术

工业中圆柱齿轮是极为常见的机械零部件，其强度对于生产效率和安全至关重要，而齿轮轮齿容易出现点蚀损伤和强度断裂，因此齿轮轮齿的测试极为重要。通常齿轮轮齿强度的测试需要专用设计进行，而涉及到高温或极端条件下的轮齿强度测试，则可通过通用力学测试设备，设计相应的夹具与一定的齿轮服役环境进行协调，进行完成齿轮轮齿的相关测试，如高温高湿环境则配以高温高温箱，腐蚀环境则配以腐蚀气氛箱等。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种圆柱直齿齿轮轮齿强度测试夹具，以满足齿轮在常温及高温环境下利用常规力学测试装备进行轮齿强度及疲劳测试的要求。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种齿轮轮齿强度测试夹具，其包括底座1、齿轮轴2、套筒3、加载啮合杆5；齿轮轴2一端安装于底座1上，另一端安装套筒3，待测齿轮4安装于套筒3上，套筒3外径根据待测齿轮4内孔直径进行选择，加载啮合杆5置于力学测试设备的夹持端，用以对待测齿轮4的轮齿进行载荷加载。

优选地，还包括：单向微调工作台；底座1置于单向微调工作台上，以适应不同规格的齿轮测试。

优选地，所述底座1通过螺纹连接置于单向微调工作台上，通过调整单向微调工作台旋钮，底座1随单向微调工作台在设定方向上移动。

优选地，所述齿轮轴2为阶梯轴，大径端安装在底座1上，小径端外部套设套筒3。

优选地，所述套筒3内径与齿轮轴2小径端内径配合，套筒3外径根据待测齿轮4内径选择，适应不同内径的待测齿轮4的测试。

优选地，所述加载啮合杆5一端夹持于力学测试装置夹持端，另一端为与待测齿轮4的轮齿相适应的渐开线曲面，通过加载啮合杆5与待测齿轮4轮齿的啮合和载荷加载，达到通过力学测试进行轮齿强度测试的目的。

优选地，所述底座1为T字型结构，包括底板和竖板，底板上加工4个螺纹孔，用以与单向微调工作台台面上的螺纹孔配合螺纹连接；竖板上加工一与齿轮轴2大径端相配合的孔，将齿轮轴2装配于底座1上。

(三)有益效果

上述技术方案所提供圆柱直齿齿轮轮齿强度测试夹具，结构简单，通用性强，能够实现对不同规格轮齿强度测试。

附图说明

图1表示本夹具的底座装配外观示意图。

图2表示本夹具的微调工作台。

图3表示本夹具的底座装配爆炸图。

图中：1-底座，2-阶梯轴，3-套筒，4-待测齿轮，5-加载啮合杆。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

如图1至图3所示，本发明齿轮轮齿强度测试夹具包括底座1、齿轮轴2、套筒3、加载啮合杆5、单向微调工作台；底座1置于单向微调工作台上，以适应不同规格的齿轮测试；齿轮轴2一端安装于底座1上，另一端安装套筒3，待测齿轮4安装于套筒3上，套筒3根据待测齿轮4内孔直径进行选择，加载啮合杆5置于力学测试设备的夹持端用以对待测齿轮4的轮齿进行载荷加载。

底座1通过螺纹连接置于单向微调工作台上，通过螺栓进行连接。通过调整单向微调工作台旋钮，底座1随单向微调工作台在一定方向移动，进而实现不同规格齿轮的力学对中，进而保证实验结果的准确性。

齿轮轴2为阶梯轴，大径端安装在底座1上，小径端外部套设套筒3。套筒3内径与齿轮轴2小径端配合，套筒3外径根据待测齿轮4内径选择，进而可适应不同内径的待测齿轮4的测试。

加载啮合杆5一端夹持于力学测试装置夹持端，另一端为与待测齿轮4的轮齿相适应的渐开线曲面，通过加载啮合杆5与待测齿轮4轮齿的啮合和载荷加载，达到通过力学测试设计进行轮齿强度测试的目的。

具体实施时，底座1为以T字型结构，由底板和竖板构成，底板上加工4个螺纹孔，用以与单向微调工作台台面上的螺纹孔配合，便于螺纹连接。竖板上加工一与齿轮轴2大径端相配合的孔，后期便于将齿轮轴2装配于底座1上。竖板在底板的位置并非中心，而应考虑待测齿轮4重心的位置，即竖板应处于底板中心线平行一定数值，具体应根据待测齿轮4厚度进行确定。套筒3内径与齿轮轴2小径端相配合，而外径与待测齿轮4内孔相配合，以适应不同内径待测齿轮4的需求。而加载啮合杆5啮合端应为与待测齿轮4轮齿相适应的渐开线形式，则应根据待测齿轮4的要求进行单独加工，进行表征测试结果的精度。

使用时，首先将齿轮轴2和根据待测齿轮4加工的套筒3连接，并装于底座1上，后将底座1通过螺栓与单向微调工作台连接；将待测齿轮4装于套筒3上；将装配好的整体结构置于通用力学测试设备台面，并根据待测齿轮4尺寸和具体测试工况确定初步位置；将加载啮合杆5置于通用力学测试设备加载夹持端；通过操作力学测试设备，将齿轮测试单元和加载啮合杆5缓慢靠近，旋转调节单向微调工作台微分头，移动工作台的相对位置，以调整齿轮测试单元和加载啮合杆5的相互位置，使得加载啮合杆5可与待测齿轮4其种一个轮齿进行啮合；调整完成后，即可根据要求进行相关力学测试。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。