[0001]本发明涉及一种齿轮齿根弯曲强度试验装置，具体说是涉及一种即带有均载功能的齿轮单齿加载试验装置，该装置可应用于齿轮静强度的校核、齿形刚度的测试、材料极限应力的成组试验、齿根几何形貌对弯曲强度影响的评价，以及轮齿弯曲承载能力的校核等，所得试验数据和评判结论，可为新产品的开发提供设计依据，属于齿轮传动的基础应用技术范畴。

　　[0002]齿根弯曲强度校核是齿轮传动新产品开发的重要组成部分。目前，在齿轮箱设计过程中针对齿根弯曲强度的计算，国内均是依据国标GB/T3480-1997进行的，该标准等效于国际标准IS06336-1988。但是，随着近年齿轮产品不断朝着轻量化、长寿命、高可靠性方向的发展，我国在齿轮传动设计过程中缺乏基础试验数据的问题，暴露得更加明显，已经对我国高端齿轮产品的开发产生了严重的制约作用。这个问题主要体现在以下两个方面:一是国内与国外在齿轮材料的合金成份、冶炼水平以及热处理能力等方面均存在一定的差异，套用国外齿轮材料的试验数据进行产品开发，会产生较大的误差；二是标准也已经是二十多年前的试验数据，随着近年来新材料、新工艺的不断出现，也急需符合当前齿轮制造水平的试验数据。拉压疲劳试验机是常用的金属材料加载试验设备，在工业试验测试中，有着广泛的应用，但属于通用设备，如应用于齿轮的弯曲承载能力试验，需进行专用固定工装和加载部件的设计。

　　[0003]本发明的目的正是为满足国际标准IS06336-2006对齿轮试验的技术要求，并在充分利用已有的拉压疲劳试验机的前提下，提供一种带有均载功能的齿轮单齿加载试验装置。

　　[0004]本发明的齿轮弯曲疲劳强度试验装置主要有以下技术特点:一是能够实现单齿均布加载；二是具有纵向、横向调整能力，适用于不同规格齿轮的试验；三是采用平面加载，渐开面支撑的结构设计，具有加载位置易于保证，支撑齿承载能力高的特点。

　　本发明的带有均载功能的齿轮单齿加载试验装置包括支撑结构和位于支撑结构上方的加载结构两部分；所述支撑结构包括支撑头、调整垫片、支撑基座、定位环、支撑架、心轴、轴压盖；所述支撑头的下端固定于支撑基座上；所述支撑架位于支撑头一侧，包括通过固定连接件安装于支撑基座上的固定平板、安装在固定平板上加工出的导槽内的可调支架、设置在固定平板与可调支架之间的定位销和锁死螺栓；所述支撑基座通过下床身大螺母与下床身连为一体，试验齿轮通过定位环、心轴和轴压盖安装于可调支架顶部；所述加载结构包括与所述支撑头共轴线由上而下依次设置的压头基座、限位套筒、自调整压头和加载圆板；所述压头基座与限位套筒之间通过连接件固接在一起，所述自调整压头坐装于限位套筒内，自调整压头顶部与压头基座的底面之间呈弧面配合关系，使得自调整压头与压头基座和限位套之间构成铰接方式，实现自调整压头相对于试验齿轮齿槽的横向小幅摆动，以满足对试验齿轮沿齿向均布加载的试验要求；所述加载圆板通过防脱螺钉固定于自调整压头下端；所述压头基座的上端通过上床身大螺母固定于上床身上；所述加载圆板下端的平面和支撑头上端的渐开线内凹面与试验齿轮的轮齿形成平面加载、渐开面支撑的试验加载支撑结构，具有加载位置易于保证，支撑齿承载能力高的特点。

　　[0006]本发明所述的可调支架通过底部的燕尾头安装在固定平板上加工出的燕尾槽内。用于实现所述支撑架相对于支撑头之间距离的纵向调整能力，可实现不同规格齿轮的弯曲疲劳试验，适用范围广。

　　[0007]本发明所述的支撑头的下端通过螺纹配合的方式固定于支撑基座上，且在支撑头与支撑基座设置有用于调整支撑头高度的调整垫片。

　　[0008]更具体说:本发明所述的压头基座的端面和限位套筒的内孔面均设计为内凹面，通过两者的配合可组成圆柱内孔；同时，自调整压头的非加载端设计成圆柱体。最终，通过圆柱内孔和圆柱体的配合，即可实现自调整压头沿试验齿轮齿宽方向的小幅自由摆动，从而避免试验过程中由于制造和安装误差造成的加载不均。

　　[0009]本发明加载和支撑结构作用载荷的合理匹配，则是由以下技术方案实施的:加载圆板与渐开线试验齿轮为沿齿宽方向的线接触，加载位置明确；支撑头则采用与试验轮齿相同的内凹渐开面，与线接触相比，具有更大的承载面积和更短的弯曲力臂。试验过程中，不但可有效降低支撑结构的变形，也易于保证加载轮齿先于支撑轮齿断裂失效。

　　由于本发明的装置不但实现了齿轮弯曲疲劳强度试验的单齿均布加载，还具有适用对象广、加载位置明确的特点。因此，本发明装置的应用，在降低试验设备制造成本的同时，还可有效降低试验数据的离散性，有利于试验的成功完成。

　　[0023]图1-7中序号:1是上床身、2是上床身大螺母、3是压头基座、4是限位套筒、5是自调整压头、6是加载圆板、7是支撑头、8是调整垫片、9是支撑基座、10是试验齿轮、11是定位环、12是支撑架、13是心轴、14是轴压盖、15是小圆螺母、16是下床身大螺母、17是下床身。

　　[0026]如图1和图2所示，本发明的带有均载功能的齿轮单齿加载试验装置包括支撑结构和位于支撑结构上方的加载结构两部分；所述支撑结构包括支撑头7、调整垫片8、支撑基座9、定位环11、支撑架12、心轴13、轴压盖14 ;所述支撑头7的下端固定于支撑基座9上；所述支撑架12位于支撑头7 —侧，包括通过小圆螺母15固定安装于支撑基座9上的固定平板12-2、安装在固定平板上加工出的导槽内的可调支架12-1、设置在固定平板与可调支架之间的定位销12-3和锁死螺栓12-4 (参见图8-10);所述支撑基座9通过下床身大螺母16与下床身17连为一体，试验齿轮10通过定位环11、心轴13和轴压盖14安装于可调支架12-1顶部；所述加载结构包括与所述支撑头7共轴线由上而下

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