齒輪動應力測試設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及齒輪測試領域，特別地，涉及一種齒輪動應力測試設備。
【背景技術】
[0002]航空發動機附件傳動系統是發動機關鍵部件之一，附件傳動齒輪的失效可能直接導致發動機斷油、斷電或停車。隨著附件傳動系統不斷朝著高速小型化、集成一體化的方向發展，齒輪振動及疲勞失效已成為制約現代航空發動機附件傳動系統發展的關鍵因素之一。在實際工況下測得的齒輪動應力，不但表征了齒輪疲勞強度及壽命，而且可由其頻譜分析齒輪實際振動情況。因此，開展航空發動機附件傳動齒輪在實際工況下的動應力測試技術研究對于附件傳動系統的故障分析及改進設計均具有重要指導意義。
[0003]現有齒輪動應力測試針對的是單對齒輪副條件下的齒根動應力測試，測試轉速較低、未能有效模擬附件傳動齒輪的真實工況，例如未能有效模擬附件傳動齒輪的安裝、潤滑、負載等實際工況。另外，附件傳動系統結構復雜，各零部件之間相互干擾，激勵源眾多，同時其負載由所傳動的發動機或飛機附件決定，且負載隨轉速頻繁變化，現有的單對齒輪副測試臺均不能完整模擬附件傳動齒輪的實際載荷及振動環境。
[0004]因此，如何在測試轉速較高、振動環境復雜、結構緊湊、且空間有限的限定條件下，對附件傳動齒輪進行動應力測試，是一個亟待解決的問題。

【發明內容】

[0005]本發明提供了一種齒輪動應力測試設備，以解決在測試轉速較高、振動環境復雜、結構緊湊、且空間有限的限定條件下，對附件傳動齒輪進行動應力測試的技術問題。
[0006]本發明采用的技術方案如下:
[0007]本發明提供一種齒輪動應力測試設備，包括電機，用于作為拖動的動力源；增速器，與電機相連，用于對電機的轉速進行增速后傳遞給附件傳動系統；附件傳動系統，包括待測齒輪和裝載在待測齒輪上的發動機附件和/或飛機附件，用于承接增速器傳遞過來的轉速，帶動待測齒輪轉動;應變片，設置在待測齒輪的輻板上，用于采集待測齒輪的應變信號;滑環引電器，與應變片相連，用于傳遞應變片采集的待測齒輪的應變信號；動態分析系統，與滑環引電器相連，用于對滑環引電器傳遞的待測齒輪的應變信號進行放大和調理，并進行動態應變信號處理和輸出。
[0008]進一步地，齒輪動應力測試設備，還包括:
[0009]動態分析系統，還用于顯示和存儲動態應變分析后的應變量數值或波形。
[0010]進一步地，齒輪動應力測試設備還包括:
[0011 ]附件傳動系統還包括:
[0012]附件加載系統，與發動機附件和/或飛機附件相連，用于模擬發動機附件和/或飛機附件在發動機上的工作狀態。
[0013]進一步地，附件加載系統，還用于通過調整流量、壓力、溫度、電流及電壓參數以達到發動機附件和/或飛機附件所需的加載功率。
[0014]進一步地，齒輪動應力測試設備還包括:
[0015]變頻控制器，與電機相連，用于調節電機的轉速。
[0016]進一步地，齒輪動應力測試設備還包括:
[0017]低速聯軸器，連接在電機和增速器之間，用于將電機的扭矩傳遞給增速器。
[0018]進一步地，齒輪動應力測試設備還包括:
[0019]轉矩轉速傳感器，與附件傳動系統相連，用于采集待測齒輪的轉速和扭矩；
[0020]測控系統，與轉矩轉速傳感器相連，用于對轉矩轉速傳感器采集的待測齒輪的轉速和扭矩進行數據記錄、報警自檢和報警處理。
[0021]進一步地，應變片的數量為多片，且在待測齒輪上徑向和周向分布。
[0022]進一步地，齒輪動應力測試設備還包括:
[0023]高速膜片聯軸器，與待測齒輪的輸入端相連，用于補償待測齒輪安裝誤差和隔振。
[0024]進一步地，齒輪動應力測試設備還包括:
[0025]包括冷卻系統，與滑環引電器相連，用于對滑環引電器進行冷卻。
[0026]本發明具有以下有益效果:
[0027]本發明提供的齒輪動應力測試設備，以附件傳動系統的待測齒輪作為測試對象，在待測齒輪上裝載發動機附件和/或飛機附件，有效模擬了附件傳動齒輪真實工況，相比于傳統的單對齒輪副開式測量測試方法，本發明是在測試轉速較高、振動環境復雜、結構緊湊、且空間有限的限定條件下進行的齒輪輻板動應力測試，結構相對簡單，且測試可靠性尚O
[0028]除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0029]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0030]圖1是本發明齒輪動應力測試設備優選實施例的結構示意圖。
[0031]附圖標注說明:
[0032]10、電機;20、增速器;30、附件傳動系統;31、待測齒輪;32、飛機附件;33、附件加載系統；34、發動機附件;40、動態分析系統；50、變頻控制器;60、低速聯軸器;70、轉矩轉速傳感器;80、測控系統;90、高速膜片聯軸器;100、滑環引電器;110、冷卻系統。
【具體實施方式】
[0033]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0034]參照圖1，本發明的優選實施例提供了一種齒輪動應力測試設備，包括電機10，用于作為拖動的動力源;增速器20，與電機10相連，用于對電機10的轉速進行增速后傳遞給附件傳動系統30;附件傳動系統30，包括待測齒輪31和裝載在待測齒輪31上的發動機附件34和/或飛機附件32，用于承接增速器20傳遞過來的轉速，帶動待測齒輪31轉動;應變片，設置在待測齒輪31的輻板上，用于采集待測齒輪31的應變信號;滑環引電器100，與應變片相連，用于傳遞應變片采集的待測齒輪31的應變信號；動態分析系統40，與滑環引電器100相連，用于對滑環引電器100傳遞的待測齒輪31的應變信號進行放大和調理，顯示和存儲動態應變分析后的應變量數值或波形并進行動態應變信號處理和輸出。其中，待測齒輪31可以為航空發動機的附件傳動直齒或附件傳動錐齒輪等。
[0035]本實施例提供的齒輪動應力測試設備，以附件傳動系統的待測齒輪作為測試對象，在待測齒輪上裝載發動機附件和/或飛機附件，有效模擬了附件傳動齒輪真實工況，相比于傳統的單對齒輪副開式測量測試方法，本發明是在測試轉速較高、振動環境復雜、結構緊湊、且空間有限的限定條件下進行的齒輪輻板動應力測試，結構相對簡單，且測試可靠性尚O
[0036]優選地，如圖1所示，附件傳動系統30還包括附件加載系統33，與發動機附件34和/或飛機附件32相連，用于模擬發動機附件34和/或飛機附件32在發動機上的工作狀態，該發動機附件34和/或飛機附件32在發動機上的工作狀態包括支承、潤滑和加載狀態。
[0037]本實施例提供的齒輪動應力測試設備，附件加載系統有效模擬了發動機附件和/或飛機附件32在發動機上的支承、潤滑和加載狀態，從而真實模擬了待測齒輪在真實工況下進行的齒輪輻板動應力測試。
[0038]優選地，如圖1所示，本實施例提供的齒輪動應力測試設備，附件加載系統33還用于通過調整流量、壓力、溫度、電流及電壓參數以達到發動機附件34和/或飛機附件32所需的加載功率。其中，流量包括燃滑油流量，壓力包括燃滑油壓力和大氣壓力等，溫度包括燃滑油測試和大氣溫度等，電流包括啟動電流和工作電流等，電壓包括啟動電壓和工作電壓等。
[0039]本實施例提供的齒輪動應力測試設備，附件加載系統使發動機附件和/或飛機附件達到正常的加載功率，滿足了發動機附件和/或飛機附件的工作要求，從而真實模擬了待測齒輪在真實工況下進行的齒輪輻板動應力測試。
[0040]優選地，如圖1所示，本實施例提供的齒輪動應力測試設備，還包括變頻控制器50，該變頻控制器50與電機10相連，用于調節電機10的轉速。變頻控制器50通過調節電機10的轉速，使電機1的轉速達到待測齒輪31高轉速的測試條件。
[0041]本實施例提供的齒輪動應力測試設備，通過變頻控制器的轉速調整，以使轉速滿足待測齒輪的高速運行要求，從而真實模擬了待測齒輪的限定測試環境。
[0042]進一步地，如圖1所示，本實施例提供的齒輪動應力測試設備，還包括低速聯軸器60，