塑料齒輪磨損試驗臺加載系統(tǒng)設計及其特性分析.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用，引領機械行業(yè)向著輕量化方向發(fā)展。由于缺少塑料齒輪的設計方法及相關設計數(shù)據(jù)，阻礙了塑料齒輪推廣及應用，開發(fā)設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經(jīng)濟指標有著密不可分的聯(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間隙變大，內置扭矩劇烈波動問題。對塑料齒輪加載系統(tǒng)進行了應用研究，

2、設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保證。
　　基于ANSYS對單個塑料齒輪進行模態(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。對齒輪副不同負載扭矩下進行接觸應力分析，分析嚙合齒輪最大應力值以及最大應力位置，計算出嚙合齒輪所能承受的最大負載扭矩，為動力學仿真以及加載系統(tǒng)設計提供理論依據(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)特性曲線設計了單支撐伺服杠桿加載系統(tǒng)，選取結構簡單、調載方便的杠桿加載方式，通過杠桿加載與伺服電機無級調節(jié)相結合，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置扭矩的波動;單支撐樞軸箱的結構，樞軸箱內置的彈簧可以實現(xiàn)中心距的微調解決側隙變大的問題，通過單支撐的結構實現(xiàn)扭矩的動態(tài)調整，從而解決塑料齒輪快速磨損而導致齒側間隙變大，內置扭矩劇烈波動的問題。
　　對單支撐伺