專利名稱：絕緣式多功能包絡蝸桿潤滑試驗臺的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對包絡蝸桿傳動的潤滑性能進行實測的裝置。
在對蝸桿傳動進行實驗研究中，人們設計了各種各樣的試驗臺，有開放功率流式的試驗臺，有封閉功率流式的試驗臺；有機械封閉的試驗臺，有電封閉的試驗臺。現有的這些試驗臺，其基本結構是在電機與被試驗蝸輪副之間接入一個轉矩轉速傳感器；在被試驗蝸輪副與加載器之間接入一個轉矩轉速傳感器。這樣，當試驗臺運行時，就可對蝸輪副輸入、輸出端的參數進行測試。因此，目前現有的蝸桿試驗臺一般僅能對蝸桿傳動的強度，效率等進行試驗，而對于蝸輪副嚙合齒間的參數，如嚙合齒間的潤滑狀態，載荷在同時嚙合的輪齒上的分布情況，嚙合齒面上的溫度等就不可能進行測試。而蝸輪副嚙合齒間參數的測試，對于研究解決目前蝸桿傳動中普遍存在的問題溫升高、齒面極易磨損、點蝕、膠合等，具有十分重要的意義，所以，對蝸輪副嚙合齒間的參數進行測試，是必須解決的問題。
本實用新型的目的在于提供一種專用于測試包絡蝸桿傳動的多種參數(特別是嚙合齒間參數)的裝置。


圖1為本實用新型的結構圖。(1)為電動機；(2)、(4)、(6)、(8)、(10)、(12)為聯軸節；(3)、(11)為轉矩轉速傳感器；(5)、(9)為集流環；(7)為包絡蝸桿減速機，內裝經絕緣處理的蝸輪副，(13)磁粉制動器。
圖2為包絡蝸桿減速機(7)內蝸桿與機殼絕緣處理的圖。(14)為蝸桿；(15)、(18)為滾動軸承；(16)、(17)、(19)為墊圈；(20)為壓緊螺母。
圖3為包絡蝸桿減速機(7)內蝸輪上試驗蝸輪齒與蝸輪本體的絕緣圖。(21)為被絕緣的試驗蝸輪齒；(22)為高強度的環氧樹脂粘接劑及絕緣性極好的黃蠟綢；(23)為蝸輪本體；(24)加固螺柱；(25)為加固板；(26)為高強度的環氧樹脂粘接劑；(27)為加固螺釘。
圖4為用本實用新型對包絡蝸輪副齒面間的潤滑狀態進行測試及定量評價的電路示意圖。(28)為磁帶記錄儀；(29)為FFT分析儀；(30)為繪圖儀。
圖5為利用本實用新型對一種包絡蝸輪副齒面間的實際潤滑狀態進行測試的結果圖。
本實用新型采用的技術解決方案是首先對蝸輪副進行特殊的絕緣處理，如圖2，將蝸桿(14)上裝軸承的軸頸部分直徑加工小一點，將用絕緣材料制做的墊圈(16)、(17)利用環氧樹脂粘接于蝸桿上，再加工到原來的尺寸，裝上軸承(15)、(18)，在裝雙聯軸承(18)這邊，在壓緊螺母(20)前放入一個用絕緣材料制做的墊圈(19)，然后壓緊，這樣，蝸桿與機殼就絕緣了。如圖3，將已粗加工的蝸輪(23)上的一個齒去掉，且在這個齒所在的位置上大致沿齒向加工出一燕尾槽，另用與蝸輪齒同樣的材料加工制成與蝸輪體上的燕尾槽相吻合的粘接件(21)，又將黃蠟綢切成細條(22)，置于粘接件(21)與蝸輪體(23)的粘接面上，起等高塊的作用，保證粘接件(21)與蝸輪體(23)絕緣，再用環氧樹脂將(21)與(23)粘接在一起。為了提高粘接件(21)與蝸輪體(23)之間的粘接強度，用絕緣材料做成兩個加固板(25)分別用環氧樹脂(26)粘貼于蝸輪體的兩側，并用加固螺柱(24)確保加固板(25)與蝸輪本體(23)成為一體。同時，通過螺釘(27)，使得粘接件(21)與蝸輪體(23)的粘接強度得到進一步的提高。現在，將這個已粗加工的粘接蝸輪本體(23)裝上滾齒機精滾到最后的精確尺寸，精滾完成后，粘接件(21)被加工成與蝸輪本體絕緣的試驗齒。到現在，包絡蝸輪副的絕緣處理就完成了。
將經過絕緣處理的蝸輪副裝配好，安裝在試驗臺上，通過對電動機(1)的轉速進行調節，對加載器——磁粉制動器(13)所加的載荷進行調節，可以模擬蝸桿傳動的各種實際工況。
利用本實用新型對一種中心距為125mm的平面二次包絡蝸輪副的潤滑狀態進行了實測。如圖4所示的電路，通過集流環(5)、(9)將電壓加到被絕緣的蝸輪齒(21)與蝸桿(14)上，把被絕緣的蝸輪齒(21)與蝸桿(14)之間在整個嚙合過程中的電壓信號用磁帶記錄儀(28)記錄下來，送入FFT分析儀(29)分析、計算，最后將結果用繪圖儀(30)繪出，達到對包絡蝸輪副齒面間的潤滑狀態進行定性分析和定量評價的目的。
圖5如示為利用本實用新型實測中心距為125mm平面二次包絡蝸輪副潤滑狀態的結果圖。從圖中可明顯看出，蝸輪副嚙合入口處的潤滑狀態差，而出口處的潤滑狀態好，這與理論分析得出的在嚙合的出口端形成“半封閉油腔”，產生了“擠壓效應”，使得出口端的潤滑狀態得到極大改善的結論是完全一致的。推翻了傳統的認識，平面二次包絡蝸輪副由于在嚙合的出口端誘導法曲率大而導致潤滑狀態差，給人們在認識思想上指出了一個新方向。
通過在蝸輪副齒面埋入熱電偶，利用本實用新型可對齒面的溫度進行測試，通過貼應變片，利用本實用新型可對載荷在同時嚙合的幾個齒中的分布進行測試；利用本實用新型對潤滑狀態的評價來對潤滑油的特性進行比較、評價。
權利要求一個由電動機(1)，聯軸節(2)、(4)、(6)、(8)、(10)、(12)，轉矩轉速傳感器(3)、(11)，集流環(5)、(9)，磁粉制動器(13)，測試電路如圖4所構成的絕緣式多功能包絡蝸桿潤滑試驗臺，其特征是A.在經絕緣處理的包絡蝸輪副(7)的輸入端經聯軸節(8)接有出端集流環(9)；B.將蝸桿(14)上裝軸承的軸頸部分直徑加工小一點，將用絕緣材料制做的墊圈(16)、(17)利用環氧樹脂粘接于蝸桿上，再加工到原來的尺寸，裝上軸承(15)、(18)，在裝雙聯軸承(18)這邊，在壓緊螺母前放入一個用絕緣材料制做的墊圈(19)，然后壓緊，這樣，蝸桿(14)與機殼就實現了絕緣；C.將已粗加工的蝸輪體(23)上的一個齒去掉，且在這個齒所在的位置上大致沿齒向加工出一燕尾槽，另用與蝸輪齒同樣的材料加工制成與蝸輪體上的燕尾槽相吻合的粘接件(21)，又將黃蠟綢切成細條(22)，置于粘接件(21)與蝸輪體(23)的粘接面上，起等高塊的作用，保證粘接件(21)與蝸輪體(23)絕緣，再用環氧樹脂將(21)與(23)粘接在一起。為了提高粘接件(21)與蝸輪體(23)之間的粘接強度，用絕緣材料做成兩個加固板(25)，分別用環氧樹脂(26)粘貼于蝸輪體的兩側，并用加固螺柱(24)確保加固板(25)與蝸輪本體(23)成為一體，同時通過螺釘(27)，使得粘接件(21)與蝸輪體(23)的粘接強度得到進一步的提高。
專利摘要本實用新型通過對包絡蝸輪副的蝸桿進行絕緣處理，使之與機殼絕緣，再與入端集流環接通；對蝸輪的一個齒進行絕緣處理，使之與蝸輪本體絕緣，再與出端集流環接通；通過與蝸桿和蝸輪的絕緣齒相接通的入端集流環和出端集流環，將電壓加在蝸桿和蝸輪的絕緣齒上，通過對蝸輪的絕緣齒與蝸桿嚙合整個過程中的電壓信號進行分析、計算，達到測試，定量評價包絡蝸輪副齒面間實際潤滑狀態的目的。
文檔編號G01M13/02GK2116894SQ9221421
公開日1992年9月23日 申請日期1992年2月29日 優先權日1992年2月29日
發明者曹興進, 韋云隆 申請人:重慶大學