偏心齒輪式扭振激振器及偏心齒輪式扭振激振系統的制作方法
【專利摘要】本發明實施例公開了一種偏心齒輪式扭振激振器，包括：殼體；可轉動地支撐于所述殼體上的主動軸，所述主動軸的一端用于與旋轉驅動部件連接；可轉動地支撐于所述殼體上的從動軸，所述從動軸的一端用于安裝被測試試驗件；設置于所述主動軸上的主動偏心齒輪；設置于所述從動軸上的從動偏心齒輪，所述主動偏心齒輪與所述從動偏心齒輪嚙合。本發明能夠在高速旋轉的動態情況下對彈性聯軸器等具有緩沖減振功能的旋轉動力傳動部件試驗件進行動態扭轉振動性能和耐久性試驗，并且扭振參數可以調整，從而模擬實際工況檢測試驗件承受扭振和消減、隔離扭振的性能，可以檢測試驗件疲勞耐久壽命。本發明還公開了一種偏心齒輪式扭振激振系統。
【專利說明】偏心齒輪式扭振激振器及偏心齒輪式扭振激振系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及扭振激振器【技術領域】，更具體地說，涉及一種偏心齒輪式扭振激振器及偏心齒輪式扭振激振系統。
【背景技術】
[0002]機械傳動行業中經常通過彈性聯軸器等旋轉連接件進行動力傳遞，彈性聯軸器等旋轉連接件是傳遞動力的關鍵部件，需要承受扭振和消減、隔離扭振的性能，需要一定的疲勞耐久壽命。因此常常需要進行扭振和消減、隔離扭振的性能和疲勞耐久性能試驗，以獲得其設計參數與使用性能的對應關系，從而進行優化設計。
[0003]目前，針對旋轉連接件的扭振試驗方法基本分為兩類:一類是試驗件一端固定在臺架上，另一端施加交變扭矩的靜止狀態下的試驗，這種試驗不能體現出在實際高速工況下被試驗工件的彈性元件承受極大離心力作用的真實扭轉振動狀態，得出試驗結果數據與實際工況有較大差異；另一類是試驗件安裝在實際工作裝置上，在實際運轉轉動狀態下進行，但是周期長、費用大。
[0004]以配置在汽車發動機和變速箱之間的動力輸出扭振減振器為例，在使用中承受復雜的動態扭轉振動負荷，需要模擬使用狀態進行減振、隔振性能測試和耐久考核試驗，而原有的臺架試驗方法均不能體現出動力輸出扭振減振器在實際高速工況下承受極大離心力時的真實工作狀態。若要測試實際使用效果，一般需要在整車上進行匹配試驗，但是整車試驗周期長、費用大，且只能在整車制造完成后進行，嚴重影響整車項目開發進程。
[0005]因此，如何在高速旋轉狀態下對旋轉工件進行扭轉振動性能和耐久性、可靠性模擬試驗，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。
【發明內容】
[0006]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種偏心齒輪式扭振激振器及偏心齒輪式扭振激振系統，以在高速旋轉狀態下對旋轉工件進行扭轉振動性能和耐久性、可靠性模擬試驗。
[0007]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0008]一種偏心齒輪式扭振激振器，包括:
[0009]殼體；
[0010]可轉動地支撐于所述殼體上的主動軸，所述主動軸的一端用于與旋轉驅動部件連接；
[0011]可轉動地支撐于所述殼體上的從動軸，所述從動軸的一端用于安裝被測試試驗件；
[0012]設置于所述主動軸上的主動偏心齒輪；
[0013]設置于所述從動軸上的從動偏心齒輪，所述主動偏心齒輪與所述從動偏心齒輪嚙口。
[0014]優選地，在上述偏心齒輪式扭振激振器中，所述主動偏心齒輪與所述從動偏心齒輪的齒數相等。
[0015]優選地，在上述偏心齒輪式扭振激振器中，所述主動軸與所述主動偏心齒輪為一體式結構；
[0016]所述從動軸與所述從動偏心齒輪為一體式結構。
[0017]優選地，在上述偏心齒輪式扭振激振器中，所述主動偏心齒輪可拆卸地安裝于所述主動軸上；
[0018]所述從動偏心齒輪可拆卸地安裝于所述從動軸上。
[0019]優選地，在上述偏心齒輪式扭振激振器中，所述主動軸和所述主動軸均為曲軸。
[0020]優選地，在上述偏心齒輪式扭振激振器中，所述主動軸和所述主動軸均為直軸。[0021〕 一種偏心齒輪式扭振激振系統，包括:
[0022]如上任一項所述偏心齒輪式扭振激振器，所述從動軸的一端安裝被測試試驗件；
[0023]與所述主動軸連接的旋轉驅動部件；
[0024]與所述被測試試驗件連接的慣性體或測功機；
[0025]設置于所述從動軸和所述被測試試驗件之間的第一轉速傳感器和第一扭矩傳感器；
[0026]設置于所述被測試試驗件和所述慣性體或測功機之間的第二扭矩傳感器和第二轉速傳感器。
[0027]優選地，在上述偏心齒輪式扭振激振系統中，所述旋轉驅動部件為電機。
[0028]從上述的技術方案可以看出，本發明提供的偏心齒輪式扭振激振器，通過旋轉驅動部件帶動主動軸旋轉，通過主動偏心齒輪與從動偏心齒輪嚙合，將動力傳遞給從動軸，從動軸旋轉帶動被測試試驗件旋轉進行動態試驗。該偏心齒輪式扭振激振器能夠在高速旋轉的動態情況下對彈性聯軸器等具有緩沖減振功能的旋轉動力傳動部件試驗件進行動態扭轉振動性能和耐久性試驗，并且扭振參數可以調整，從而模擬實際工況檢測試驗件承受扭振和消減、隔離扭振的性能，可以檢測試驗件疲勞耐久壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本發明實施例所提供的偏心齒輪式扭振激振器的結構示意圖；
[0031]圖2為本發明實施例一所提供的偏心齒輪式扭振激振器的俯視圖；
[0032]圖3為本發明實施例二所提供的偏心齒輪式扭振激振器的俯視圖；
[0033]圖4為本發明實施例一所提供的偏心齒輪式扭振激振系統的結構示意圖；
[0034]圖5為本發明實施例二所提供的偏心齒輪式扭振激振系統的結構示意圖。
[0035]其中，101為主動軸，102為從動軸，103為主動偏心齒輪，104為從動偏心齒輪，105為電機，106為被測試試驗件，107為第一扭矩傳感器，108為第一轉速傳感器，109為第二扭矩傳感器，110為第二轉速傳感器，111為慣性體或測功機。
【具體實施方式】
[0036]本發明的核心在于提供一種偏心齒輪式扭振激振器及偏心齒輪式扭振激振系統，以在高速旋轉狀態下對旋轉工件進行扭轉振動性能和耐久性、可靠性模擬試驗。
[0037]以下，參照附圖對實施例進行說明。此外，下面所示的實施例不對權利要求所記載的
【發明內容】
起任何限定作用。另外，下面實施例所表示的構成的全部內容不限于作為權利要求所記載的發明的解決方案所必需的。
[0038]請參閱圖1-圖3，圖1為本發明實施例所提供的偏心齒輪式扭振激振器的結構示意圖；圖2為本發明實施例一所提供的偏心齒輪式扭振激振器的俯視圖；圖3為本發明實施例二所提供的偏心齒輪式扭振激振器的俯視圖
[0039]本發明實施例提供的偏心齒輪式扭振激振器包括殼體、主動軸101、從動軸102、主動偏心齒輪103和從動偏心齒輪104。
[0040]其中，殼體為偏心齒輪式扭振激振器的支撐基礎，用于支撐主動軸101和從動軸102。主動軸101可轉動地支撐于殼體上，具體地可通過軸承支撐于殼體上，主動軸101的一端用于與旋轉驅動部件連接，從而通過旋轉驅動部件帶動主動軸101旋轉。
[0041]從動軸102可轉動地支撐于殼體上，具體地可通過軸承支撐于殼體上，從動軸102的一端用于安裝被測試試驗件106。主動偏心齒輪103設置于主動軸101上,從動偏心齒輪104設置于從動軸102上，主動偏心齒輪103與從動偏心齒輪104嚙合。
[0042]主動軸101的旋轉圓心為1主動偏心齒輪103的圓心為八，主動偏心齒輪103的偏心量為？，從動軸102的旋轉圓心為比從動偏心齒輪104的圓心為8，從動偏心齒輪104的偏心量同樣為？。主動偏心齒輪103和從動偏心齒輪104的模數相同。主動偏心齒輪103除繞自身圓心八自轉外，還繞主動軸101的旋轉圓心3公轉，其自轉和公轉速度和方向相同。同樣，從動偏心齒輪104除繞自身圓心8自轉外，還繞從動軸102的旋轉圓心6公轉，其自轉和公轉速度和方向相同。
[0043]旋轉圓心￡1與圓心八連接線的初始旋轉角度為0度，旋轉圓心6與圓心8連接線的初始旋轉角度也為0度，(主動偏心齒輪103和從動偏心齒輪104的圓心均在其軸的右側)，即兩個齒輪的公轉初始旋轉角度均為0度。
[0044]或者，旋轉圓心￡1與圓心八連接線的初始旋轉角度為180度，旋轉圓心6與圓心8連接線的初始旋轉角度也為180度(主動偏心齒輪103和從動偏心齒輪104的圓心均在其軸的左側)，即兩個齒輪的公轉初始旋轉角度均為180度。
[0045]主動偏心齒輪103和從動偏心齒輪104的公轉初始旋轉角度均為0度時，嚙合點的主動臂長為齒輪半徑肝偏心量？，嚙合點的從動臂長為『？，則從動軸旋轉角速度瞬時值為主動軸旋轉角速度的倍，從動軸旋轉角速度瞬時值達到最大值。而主動偏心齒輪103和從動偏心齒輪104的公轉初始旋轉角度均為180度時，嚙合點的主動臂長為尺-?，嚙合點的從動臂長為肝?，則從動軸旋轉角速度瞬時值為主動軸旋轉角速度的￠4) /(肝?)倍，從動軸旋轉角速度瞬時值達到最小值。
[0046]取偏心率為V = ，旋轉驅動部件的旋轉角速度為11，則被測試試驗件106的旋轉角速度瞬時值在#(1^)/(1+^)和1^(1+^)/(11)之間變動，旋轉驅動部件每旋轉一轉被測試試驗件106角速度變動一次，加速振幅為1^((1+0/(1-0-1),減速振幅為11^(1-(1^)/ (1+^))，形成一階扭轉振動。
[0047]經過計算，當偏心率^ = 0.5%時，角速度相對振幅為1% ；當偏心率^ = 1%時，角速度相對振幅為2% ；當偏心率V = 2%時，角速度相對振幅為4%。偏心率不能過大，否則將影響運轉的平順性。
[0048]本發明提供的偏心齒輪式扭振激振器，通過旋轉驅動部件帶動主動軸101旋轉，通過主動偏心齒輪103與從動偏心齒輪104嚙合，將動力傳遞給從動軸102，從動軸102旋轉帶動被測試試驗件106旋轉進行動態試驗。該偏心齒輪式扭振激振器能夠在高速旋轉的動態情況下對彈性聯軸器等具有緩沖減振功能的旋轉動力傳動部件試驗件進行動態扭轉振動性能和耐久性試驗，并且扭振參數可以調整，從而模擬實際工況檢測試驗件承受扭振和消減、隔離扭振的性能，可以檢測試驗件疲勞耐久壽命。
[0049]在本發明一具體實施例中，主動偏心齒輪103與從動偏心齒輪104的齒數相等。
[0050]在本發明一具體實施例中，主動軸101與主動偏心齒輪103為一體式結構，從動軸102與從動偏心齒輪104同樣為一體式結構。或者，主動偏心齒輪103可拆卸地安裝于主動軸101上；從動偏心齒輪104可拆卸地安裝于從動軸102上，通過分體制造可以減小制造難度。
[0051]如圖3所示，在本發明一具體實施例中，主動軸101和主動軸101均為曲軸。主動軸101和主動軸101也可均為直軸。
[0052]請參閱圖4和圖5，圖4為本發明實施例一所提供的偏心齒輪式扭振激振系統的結構示意圖；圖5為本發明實施例二所提供的偏心齒輪式扭振激振系統的結構示意圖。
[0053]本發明實施例提供的偏心齒輪式扭振激振系統，包括:
[0054]如上實施例公開的偏心齒輪式扭振激振器，從動軸102的一端安裝被測試試驗件106 ；
[0055]與主動軸101連接的旋轉驅動部件，通過旋轉驅動部件帶動該主動軸101旋轉，旋轉驅動部件可以為電機105；
[0056]與被測試試驗件106連接的慣性體或測功機111；
[0057]設置于從動軸102和被測試試驗件106之間的第一轉速傳感器108和第一扭矩傳感器107 ；
[0058]設置于被測試試驗件106和慣性體或測功機111之間的第二扭矩傳感器109和第二轉速傳感器110。
[0059]本發明可以按照需要施加試驗負載，實時監測和控制試驗過程，測量試驗件承受扭振和消減、隔離扭振的性能數據和疲勞耐久壽命數據，借以判定試驗件的設計、制造技術水平和滿足要求的情況。
[0060]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種偏心齒輪式扭振激振器，其特征在于，包括: 殼體； 可轉動地支撐于所述殼體上的主動軸(101)，所述主動軸(101)的一端用于與旋轉驅動部件連接； 可轉動地支撐于所述殼體上的從動軸(102)，所述從動軸(102)的一端用于安裝被測試試驗件(106)； 設置于所述主動軸(101)上的主動偏心齒輪(103)； 設置于所述從動軸(102)上的從動偏心齒輪(104)，所述主動偏心齒輪(103)與所述從動偏心齒輪(104)嚙合。
2.如權利要求1所述的偏心齒輪式扭振激振器，其特征在于，所述主動偏心齒輪(103)與所述從動偏心齒輪(104)的齒數相等。
3.如權利要求1所述的偏心齒輪式扭振激振器，其特征在于，所述主動軸(101)與所述主動偏心齒輪(103)為一體式結構； 所述從動軸(102)與所述從動偏心齒輪(104)為一體式結構。
4.如權利要求1所述的偏心齒輪式扭振激振器，其特征在于，所述主動偏心齒輪(103)可拆卸地安裝于所述主動軸(101)上； 所述從動偏心齒輪(104)可拆卸地安裝于所述從動軸(102)上。
5.如權利要求1所述的偏心齒輪式扭振激振器，其特征在于，所述主動軸(101)和所述主動軸(101)均為曲軸。
6.如權利要求1所述的偏心齒輪式扭振激振器，其特征在于，所述主動軸(101)和所述主動軸(101)均為直軸。
7.—種偏心齒輪式扭振激振系統,其特征在于,包括: 如權利要求1-6任一項所述偏心齒輪式扭振激振器，所述從動軸(102)的一端安裝被測試試驗件(106)； 與所述主動軸(101)連接的旋轉驅動部件； 與所述被測試試驗件(106)連接的慣性體或測功機(111)； 設置于所述從動軸(102)和所述被測試試驗件(106)之間的第一轉速傳感器(108)和第一扭矩傳感器(107)； 設置于所述被測試試驗件(106)和所述慣性體或測功機(111)之間的第二扭矩傳感器(109)和第二轉速傳感器(110)。
8.如權利要求7所述的偏心齒輪式扭振激振系統，其特征在于，所述旋轉驅動部件為電機(105) ο
【文檔編號】G01M7/02GK104390778SQ201410604612
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2014年10月29日
【發明者】王和清 申請人:吉林大華機械制造有限公司