本实用新型涉及机械工程设计与装备测试，特别涉及一种齿轮静态转矩施加装置。
背景技术：
齿轮系统广泛应用于机床、车辆、航空航天等领域，是机械系统中应用最广泛的动力和运动传递装置。齿轮系统的振动、冲击和噪声特性是高性能齿轮传动关注的重点，啮合刚度的变化是引起齿轮系统出现振动、冲击与噪声的主要因素之一。现有对于静态啮合刚度的测量已经提出了多种测试方案，但对于静态测量情况下转矩施加装置过于复杂。如实用新型专利“圆柱齿轮啮合刚度静态测量装置(201821029911.7)”，通过测力矩扳手测量出施加的力矩后进行调整，结构复杂，并且施加力的精度低，不好控制。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种齿轮静态转矩施加装置，结构简单、便于施加转矩。
本实用新型解决其技术问题的解决方案是：
一种齿轮静态转矩施加装置，包括：固定板；第一支架，呈竖向安装于所述固定板上；第二支架，呈竖向安装于所述固定板上，所述第二支架与所述第一支架呈间隔设置；第一齿轮，所述第一齿轮的轴心通过转轴与第二支架的上部转动连接；转动锁紧机构，可固定所述第一齿轮的转动位置，所述转动锁紧构件设置于所述第一齿轮与所述第二支架之间；第二齿轮，所述第二齿轮的轴心通过转轴与第一支架的上部转动连接，所述第二齿轮与第一齿轮啮合；转矩施加机构，包括杠杆和挂钩配重盘，在所述杠杆的一端与所述第二齿轮的外侧壁之间设有转动锁紧构件，所述转动锁紧构件可固定所述杠杆的转动位置，所述挂钩配重盘挂接于所述杠杆的另一端，所述杠杆的轴向与所述第二齿轮的径向一致。
本实用新型的有益效果是：在测量第一齿轮和第二齿轮之间的静态啮合刚度时，通过转动锁紧机构固定所述第一齿轮的转动位置，在挂钩配重盘上放置有配重块，从而实现对第二齿轮转矩的加载，通过调整挂钩配重盘挂接的位置或者放置不同的配重块来调整配重大小，既是调整施加转矩的大小，进而可满足不同的工况，还可转动第一齿轮和第二齿轮来调节两者之间的啮合位置，并通过转动锁紧机构固定第一齿轮的转动位置和通过转动锁紧构件固定所述杠杆的转动位置，实现齿轮副一个周期的啮合过程以及啮合位置变化时的转矩受力点的调整，结构简单、便于施加转矩。
作为上述方案的进一步改进，所述转动锁紧机构包括锁紧圆盘，所述锁紧圆盘固定安装于所述第二支架的上部，所述锁紧圆盘与第一齿轮同轴设置，在所述锁紧圆盘的侧壁上设有以锁紧圆盘的轴心为圆心环形阵列的一圈第一定位孔，在所述第一齿轮上设有第二定位孔，所述第二定位孔与对应的所述第一定位孔同轴设置，在所述第二定位孔与对应的所述第一定位孔之间插装有第一定位销轴。当需要转动第一齿轮时，拔出第一定位销轴，旋转第一齿轮一定的角度后，并第二定位孔与对应的第一定位孔同轴时，再把第一定位销轴插装于第二定位孔与对应的第一定位孔之间，实现对第一齿轮转动位置的固定。
作为上述方案的进一步改进，所述第一定位孔设有多圈，多圈所述第一定位孔从锁紧圆盘的轴心依次向外分布，所述第二定位孔设有多对，每对所述第二定位孔关于第一齿轮的轴心中心对称，多对第二定位孔从第一齿轮的轴心依次向外分布，多对第二定位孔与多圈第一定位孔一一对应。通过多对第二定位孔与多圈第一定位孔来实现对第一齿轮转动位置的固定，可提高第一齿轮固定的稳定性，进而可施加更大的转矩。
作为上述方案的进一步改进，所述转动锁紧构件包括设置于第二齿轮侧壁上的多对第三定位孔和设置于所述杠杆上的一对第四定位孔，每对所述第三定位孔关于第二齿轮的轴心中心对称，所有所述第三定位孔以第二齿轮的轴心为圆心呈环状间隔排列设置，一对所述第四定位孔沿杠杆的轴线呈间隔排列，一对所述第四定位孔与对应的一对所述第三定位孔一一对应同轴设置，在每个所述第四定位孔与对应的所述第三定位孔之间插装有第二定位销轴。当需要转动第二齿轮或者调整施加转矩的大小时，可从第三定位孔上拔出第二定位销轴，旋转第二齿轮一定的角度后或者摆动杠杆至一定的角度后，再把第二定位销轴插装于第四定位孔与对应的所述第三定位孔内，实现对杠杆转动位置的固定。
作为上述方案的进一步改进，在所述杠杆的外侧壁设有长条形的第一刻度标尺，所述第一刻度标尺沿杠杆的轴向延伸。可为挂钩配重盘上的配重块质量提供参考，为了便于观察，杠杆一般水平设置。
作为上述方案的进一步改进，所述杠杆的所述另一端设有长条形的挂槽，所述挂钩配重盘挂接于挂槽上，所述挂槽沿杠杆的轴向延伸，在所述挂槽的底壁呈锯齿状。锯齿状的挂槽可实现挂钩配重盘细微移动并固定，可通过细微移动，并配合不同的配重块实现静态转矩的细微调整。
作为上述方案的进一步改进，在所述挂槽旁侧的所述杠杆上设有长条形的第二刻度标尺，所述第二刻度标尺沿挂槽延伸的方向延伸设置。第二刻度标尺可为挂钩配重盘在挂槽内微调移动固定时提供定位参考。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本实用新型实施例的使用状态时的示意图；
图2是本实用新型实施例的分解图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本实用新型中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图1和图2，这是本实用新型的实施例，具体地：
一种齿轮静态转矩施加装置，如图1所示，包括固定板100、第一支架200、第二支架300、第一齿轮400、第二齿轮500、转动锁紧机构和转矩施加机构，第一支架200和第二支架300均呈竖向安装于固定板100上，第二支架300与第一支架200呈间隔设置；第一齿轮400的轴心通过转轴与第二支架300的上部转动连接；转动锁紧机构可固定第一齿轮400的转动位置，转动锁紧构件设置于第一齿轮400与第二支架300之间，第二齿轮500的轴心通过转轴与第一支架200的上部转动连接，第二齿轮500与第一齿轮400啮合，转矩施加机构包括杠杆600和挂钩配重盘700，在杠杆600的一端与第二齿轮500的外侧壁之间设有转动锁紧构件，转动锁紧构件可固定杠杆600的转动位置，杠杆600靠近第二齿轮500的那端设有转动孔，杠杆600通过转动孔与第二齿轮500上的转轴转动连接，第二齿轮500与转轴之间相对转动，杠杆600与转轴之间相对转动，第二齿轮500的转动不干涉杠杆600，挂钩配重盘700挂接于杠杆600的另一端，杠杆600的轴向与第二齿轮500的径向一致，挂钩配重盘700一般堆放有配重块，而配重块是标准件，从而放置多个配重块来改变施加的转矩。在测量第一齿轮400和第二齿轮500之间的静态啮合刚度时，通过转动锁紧机构固定第一齿轮400的转动位置，在挂钩配重盘700上放置若干配重块，配重块的数量根据实际情况而定，实现对第二齿轮500转矩的加载，通过调整挂钩配重盘700挂接的位置或者放置不同的配重块来调整配重大小，既是调整施加转矩的大小，进而可满足不同的工况，还可转动第一齿轮400和第二齿轮500来调节两者之间的啮合位置，并通过转动锁紧机构固定第一齿轮400的转动位置和通过转动锁紧构件固定杠杆600的转动位置，实现齿轮副一个周期的啮合过程以及啮合位置变化时的转矩受力点的调整，结构简单、便于施加转矩。
进一步作为优选的实施方式，如图2所示，转动锁紧机构包括锁紧圆盘800，锁紧圆盘800固定安装于第二支架300的上部，锁紧圆盘800与第一齿轮400同轴设置，在锁紧圆盘800的侧壁上设有以锁紧圆盘800的轴心为圆心环形阵列的一圈第一定位孔810，相邻两个第一定位孔810之间的角度可根据实际而定，相邻两个第一定位孔810之间的角度越小，可满足齿数更多的齿轮，在第一齿轮400上设有第二定位孔410，当第二定位孔410与对应的第一定位孔810同轴设置时，在第二定位孔410与对应的第一定位孔810之间插装有第一定位销轴。从而当需要转动第一齿轮400时，拔出第一定位销轴，旋转第一齿轮400一定的角度后，并第二定位孔410与对应的第一定位孔810同轴时，再把第一定位销轴插装于第二定位孔410与对应的第一定位孔810之间，实现对第一齿轮400转动位置的固定，转动第一齿轮400令第二定位孔410与不同的第一定位孔810同轴，实现第一齿轮400一个周期的啮合过程。
进一步作为优选的实施方式，如图2所示，第一定位孔810设有多圈，多圈第一定位孔810从锁紧圆盘800的轴心依次向外分布，第二定位孔410设有多对，每对第二定位孔410关于第一齿轮400的轴心中心对称，多对第二定位孔410从第一齿轮400的轴心依次向外分布，多对第二定位孔410与多圈第一定位孔810一一对应。通过多对第二定位孔410与多圈第一定位孔810来实现对第一齿轮400转动位置的固定，可提高第一齿轮400固定的稳定性，进而可施加更大的转矩，并且每一圈之间的第一定位孔810交错设置，可提高第一齿轮400转动的精度，满足均有更多更细齿的齿轮。
进一步作为优选的实施方式，如图1和图2所示，转动锁紧构件包括设置于第二齿轮500侧壁上的多对第三定位孔510和设置于杠杆600上的一对第四定位孔610，每对第三定位孔510关于第二齿轮500的轴心中心对称，所有第三定位孔510以第二齿轮500的轴心为圆心呈环状间隔排列设置，一对第四定位孔610沿杠杆600的轴线呈间隔排列，一对第四定位孔610与对应的一对第三定位孔510一一对应同轴设置，在每个第三定位孔510与对应的第四定位孔610之间插装有第二定位销轴。当需要转动第二齿轮500或者调整施加转矩的大小时，可从第三定位孔510上拔出第二定位销轴，旋转第二齿轮500一定的角度后或者摆动杠杆600至一定的角度后，再把第二定位销轴插装于第三定位孔510与对应的第四定位孔610内，实现对杠杆600转动位置的固定。
进一步作为优选的实施方式，在杠杆600的外侧壁设有长条形的第一刻度标尺，第一刻度标尺沿杠杆600的轴向延伸。可为挂钩配重盘700上的配重块质量提供参考，为了便于观察，杠杆600一般水平设置。
进一步作为优选的实施方式，杠杆600的另一端设有长条形的挂槽620，挂钩配重盘700挂接于挂槽620上，挂槽620沿杠杆600的轴向延伸，在挂槽620的底壁呈锯齿状。锯齿状的挂槽620可实现挂钩配重盘700细微移动并固定，可通过细微移动，并配合不同的配重块实现静态转矩的细微调整。
进一步作为优选的实施方式，在挂槽620旁侧的杠杆600上设有长条形的第二刻度标尺，第二刻度标尺沿挂槽620延伸的方向延伸设置。第二刻度标尺可为挂钩配重盘700在挂槽620内微调移动固定时提供定位参考。
以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
1.一种齿轮静态转矩施加装置，其特征在于，包括：
固定板(100)；
第一支架(200)，呈竖向安装于所述固定板(100)上；
第二支架(300)，呈竖向安装于所述固定板(100)上，所述第二支架(300)与所述第一支架(200)呈间隔设置；
第一齿轮(400)，所述第一齿轮(400)的轴心通过转轴与第二支架(300)的上部转动连接；
转动锁紧机构，可固定所述第一齿轮(400)的转动位置，所述转动锁紧构件设置于所述第一齿轮(400)与所述第二支架(300)之间；
第二齿轮(500)，所述第二齿轮(500)的轴心通过转轴与第一支架(200)的上部转动连接，所述第二齿轮(500)与第一齿轮(400)啮合；
转矩施加机构，包括杠杆(600)和挂钩配重盘(700)，在所述杠杆(600)的一端与所述第二齿轮(500)的外侧壁之间设有转动锁紧构件，所述转动锁紧构件可固定所述杠杆(600)的转动位置，所述挂钩配重盘(700)挂接于所述杠杆(600)的另一端，所述杠杆(600)的轴向与所述第二齿轮(500)的径向一致。
2.根据权利要求1所述一种齿轮静态转矩施加装置，其特征在于：所述转动锁紧机构包括锁紧圆盘(800)，所述锁紧圆盘(800)固定安装于所述第二支架(300)的上部，所述锁紧圆盘(800)与第一齿轮(400)同轴设置，在所述锁紧圆盘(800)的侧壁上设有以锁紧圆盘(800)的轴心为圆心环形阵列的一圈第一定位孔(810)，在所述第一齿轮(400)上设有第二定位孔(410)，所述第二定位孔(410)与对应的所述第一定位孔(810)同轴设置，在所述第二定位孔(410)与对应的所述第一定位孔(810)之间插装有第一定位销轴。
3.根据权利要求2所述一种齿轮静态转矩施加装置，其特征在于：所述第一定位孔(810)设有多圈，多圈所述第一定位孔(810)从锁紧圆盘(800)的轴心依次向外分布，所述第二定位孔(410)设有多对，每对所述第二定位孔(410)关于第一齿轮(400)的轴心中心对称，多对第二定位孔(410)从第一齿轮(400)的轴心依次向外分布，多对第二定位孔(410)与多圈第一定位孔(810)一一对应。
4.根据权利要求1所述一种齿轮静态转矩施加装置，其特征在于：所述转动锁紧构件包括设置于第二齿轮(500)侧壁上的多对第三定位孔(510)和设置于所述杠杆(600)上的一对第四定位孔(610)，每对所述第三定位孔(510)关于第二齿轮(500)的轴心中心对称，所有所述第三定位孔(510)以第二齿轮(500)的轴心为圆心呈环状间隔排列设置，一对所述第四定位孔(610)沿杠杆(600)的轴线呈间隔排列，一对所述第四定位孔(610)与对应的一对所述第三定位孔(510)一一对应同轴设置，在每个所述第四定位孔(610)与对应的所述第三定位孔(510)之间插装有第二定位销轴。
5.根据权利要求1所述一种齿轮静态转矩施加装置，其特征在于：在所述杠杆(600)的外侧壁设有长条形的第一刻度标尺，所述第一刻度标尺沿杠杆(600)的轴向延伸。
6.根据权利要求1所述一种齿轮静态转矩施加装置，其特征在于：所述杠杆(600)的所述另一端设有长条形的挂槽(620)，所述挂钩配重盘(700)挂接于挂槽(620)上，所述挂槽(620)沿杠杆(600)的轴向延伸，在所述挂槽(620)的底壁呈锯齿状。
7.根据权利要求6所述一种齿轮静态转矩施加装置，其特征在于：在所述挂槽(620)旁侧的所述杠杆(600)上设有长条形的第二刻度标尺，所述第二刻度标尺沿挂槽(620)延伸的方向延伸设置。
技术总结