一种动平衡测量机的制作方法

xiaoxiao2020-7-23  9

专利名称:一种动平衡测量机的制作方法
技术领域
本发明涉及一种动平衡测量机。
背景技术
随着生产的不断发展,需要进行平衡的零件越来越多,批量亦越大。为了提高劳动生产 率,改善劳动条件,各工业国家早在二十世纪五十年代就对平衡自动化技术进行了研究,并 相继制造出了半自动平衡机和动平衡自动线。平衡试验机的微处理机控制技术是目前世界动 平衡技术发展的方向之一。动平衡测量机用齿轮箱一般是设置在驱动电机和动平衡设备之间 ,通过齿轮箱内的变速功能来测试动平衡设备的参数。中国专利"新型动平衡测量仪( CN2789746)",包括驱动电机,驱动皮带,测振支承测振传感器和相位传感器,测振支承 由平行的两副振动体机构组成,驱动皮带由电机驱动,安装于两副震动体机构之间,皮带方 向平行于振动体机构;振动体机构包括基座和支架,基座上开有孔穴,支架的下端伸入该孔 穴中,其形状与孔穴配合;孔穴内壁上开有若干个通气孔,通气孔另一端与气源相通;测振 传感器安装在支架上。该结构适用于高精度的动平衡测量中,在非振动方向,较高的气膜刚 度可有效的限制支架下端的运动,使得振动体机构的横向运动小。但是对于要求变速箱频繁 升降速,承受正反扭矩的要求满足不了,不能在大振动环境中使用。

发明内容
本发明主要是提供一种齿轮箱的工作范围宽,升速比较大,可以承受正反扭矩,进行双 向测控,适合在大振动环境中使用的动平衡测量机;解决了现有技术所存在的动平衡测量机 的适用范围有限,只能承受单向扭矩,进行单向测控的技术问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的 一种动平衡测量机,包括 机座,在机座上设有齿轮箱,所述的齿轮箱内设有输入轴和输出轴,所述的输出轴通过离合 器连接有电动盘车的主轴,所述的电动盘车的主轴通过电机带动正反双向转动;所述的齿轮 箱内输入轴和输出轴之间设有变速结构,所述的变速机构包括相互啮合的变速齿轮和齿轮选 择装置。齿轮箱的工资范围很宽,升速比比较大,达到l: 4.25,转速从几百转/分到12500 转/分,在这个工作范围内还要实现正反转,避开敏感转速。输出轴外接待测试的转子,为 了使转子在测量过程中均匀加温或冷却,避免转子由于加温或冷却不均而产生变形,破坏转 子的原始状态。所以在输出轴的自由端连接有电动盘车,降速比为138: 1,使得待测试转子能在缓慢转动的情况下升温或冷却。通过离合器选择带动输出轴,可以最大驱动为32吨的转 子。该电动盘车可以实现正反转,使得输出轴在大的工作范围内仍然能实现正反转,从而进 行双向测控,可以在大的振动环境内使用。同时在输入轴和输出轴之间通过齿轮选择装置来 选择控制不同的啮合齿轮,从而控制输出转速。
作为优选,所述的输入轴和输出轴的两端各设有一个齿轮,输入轴上的齿轮与输出轴上 的齿轮啮合,其中一端两个相互啮合的齿轮的传动比大于另一端相互啮合的两个齿轮的传动 比,在两组相互啮合的齿轮之间设有齿轮选择装置。两组相互啮合的齿轮的传动比不同,在 两组相互啮合的齿轮之间设置齿轮选择装置,通过齿轮选择装置来选择哪组齿轮进行工作。
作为更优选,所述的输入轴的两个齿轮活动的套接在输入轴上;所述的输出轴上的两个 齿轮一个大一个小,在小齿轮和大齿轮之间的输出轴的轴径逐渐增加;输入轴上与输出轴大 齿轮和小齿轮相配合的齿轮齿宽小于套接在输入轴上齿轮轮毂的厚度。齿轮一大一小从而改 变传动比,在大齿轮和小齿轮之间的输出轴的轴径变化,使得重心移到中心位置,从而使得 输出轴的高转速旋转更为平稳。同时输入轴的齿轮轮毂大于齿宽,这样减少了输入轴上的齿 轮加工工作量、工艺性好,同时使得套接在输入轴上的宽度更宽,从而输入轴上的齿轮旋转 更平稳。
作为优选,所述的齿轮选择装置包括套接在输入轴上可沿轴向运动的主动选择件,输入 轴上与主动选择件相啮合的外圆周表面为花键面,主动选择件的内表面与输入轴的外表面相 啮合,所述的主动选择件位于两个齿轮之间,输入轴上两端的两个齿轮的端面上通过销钉固 定有从动选择件,所述的主动选择件上连接有拨叉操作部件。主动选择件可以在输入轴上沿 轴向运动,通过主动选择件的轴向运动,选择与不同的从动选择件进行啮合,从而带动与从 动选择件固定连接的齿轮。由于主动选择件位于输入轴上,省去了中间轴,而且主动选择件 与齿轮轴是同步旋转的,通过选择输入轴上的不同齿轮,从而实现了变速。主动选择件是通 过拨叉来实现轴向运动的。拨叉固定在拨叉架上,拨叉架支撑在连杆上,随着操作连杆上的 操作手柄带动连杆转动,从而带动拨叉架和拨叉转动,由于连杆与齿轮轴是相互垂直的,拨 叉的转动带动了主动选择件的轴向运动,拨叉部分结构简单,操作方便,转动操作杆就可以 对齿轮进行选择。
作为更优选,所述的拨叉操作部件包括位于输入轴直径方向上的对应设置的两个拨叉, 拨叉通过销钉固定在拨叉架上,拨叉架通过销钉固定在连杆上,连杆套接在支撑架的连接孔 内,所述的支撑架固定在齿轮箱的箱体上,连杆外接有操作手柄,操作手柄位于齿轮箱外; 所述的拨叉架、支撑架和连杆位于输入轴和输出轴的下方。拨叉对称布置,使得拨叉架能平
5稳地转动,拨叉架、支撑架和连杆均位于输入轴和输出轴的下端,结构布置合理,支撑效果 好。
作为优选,所述的离合器包括主动离合器和被动离合器,所述的主动离合器套接在主动 轴上,主动轴与电动盘车的电机轴通过锥形齿轮啮合,在主动离合器的上方设有操纵杆,操 纵杆通过操纵结构与主动离合器相接,所述的主动离合器呈圆盘状,在主动离合器的端面设 有矩形齿,在主动离合器的外圆周表面设有凹槽;所述的被动离合器与主动离合器相接的端 面的形状与主动离合器的端面形状相同。主动离合器的端面呈矩形齿可以满足主动轴的正转 和反转,从而满足了动平衡机转子的双向旋转要求。同时离合器的结构比较简单,操作方便 ,只需要操作操纵杆就可以控制主动离合器和被动离合器之间是合还是分。主动离合器直接 与主动轴相连,不需要中间部件的过渡,使得离合器的离合更方便稳定,效果好。
作为更优选,所述的操纵机构包括有与操纵杆相连的主动杆,主动杆通过滑销连接有从 动杆,主动杆和从动杆上各连接有一个转轴,转轴上连接有转杆,转杆的端部设有拨头,拨 头与主动离合器上的凹槽相配合,在主动杆和从动杆之间设有弹簧。操纵机构类似一个铰链 四杆机构,通过拨头拨动主动离合器,同时这种结构可以避免死角防止卡死,从而使得操作 杆更方便的控制主动离合器的直线移动,从而与被动离合器啮合,使用灵活方便。
作为优选,所述的输入轴在齿轮箱外外接有联轴器,所述的联轴器与电动盘车位于齿轮 箱外的同一侧。通过联轴器连接驱动电机,联轴器与电动盘车位于齿轮箱外的同一侧,布置 合理,驱动方便。
因此,本发明的动平衡测量机具有下述优点1、齿轮箱内的输出轴自由端连接有电动 盘车,保证转子能在缓慢转动的情况下升温或冷却,从而保持转子的原始状态,同时实现了 正反转驱动,双向测控;2、在输入轴和输出轴之间设置齿轮选择装置,结构简单,实现了 频繁的升降速,升速比大,齿轮箱的工作范围宽;3、电动盘车与输出轴之间设置可实现正 反啮合的离合器,实现双向旋转,拓宽了动平衡机的应用范围;4、输出轴上大小齿轮之间 的轴径的变化,可以将重心向中心移动,从而提高输出轴转动的平稳性。5、输入轴的齿轮 轮毂大于工作齿宽,减少了输入轴上的齿轮加工工作量、工艺性好,同时使得套接在输入轴 上的宽度更宽,齿轮旋转更平稳。


图l是本发明的动平衡测量机的主视图。 图2是图1的左视图。图3是图1内的齿轮箱去掉上盖的视图。
图4是图2内的B-B剖视图。
图5是电动盘车与输出轴啮合的局部剖视图。
图6是图5内A-A剖视图。
图7是图5内的主动离合器的示意图。
图8是图7的左视图。
图9是图7的C向展开图。
具体实施例方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。 实施例
如图1和2所示, 一种动平衡测量机,包括机座l,在机座l上通过螺栓固定有齿轮箱,齿 轮箱包括上盖2和下体3,在上盖2上固定有本特利探头4、温度计5和铸铝接线盒6,在下体3 上固定有电接点压力表7和电接点温度表8。如图3所示,在齿轮箱内设有相互平行的输入轴 9和输出轴10,输入轴9和输出轴10的两端各设有一个径向止推轴承11,在输入轴9一端的径 向止推轴承11的外侧设有集油罩12,在输入轴9的端部通过螺栓13连接有联轴器14,通过联 轴器14与驱动电机相连。在输出轴10—端的径向轴承11的外侧通过离合器连接有电动盘车15 ,电动盘车15与联轴器14位于齿轮箱的同一侧,在输出轴10的另一端通过输出轴联轴器的外 护罩16连接有动平衡设备。如图5所示,电动盘车15的电机轴17通过锥形齿轮18与主动轴19 啮合传动,主动离合器20套接在主动轴19上,被动离合器21套接在输出轴10上。如图7和8和 9所示,主动离合器20呈圆盘状,在主动离合器20的端面设有矩形齿22,矩形齿22的端面是 圆弧面23,方便主动离合器21和被动离合器21离合,减少摩擦。在主动离合器20的上方设有 操纵杆24,操纵杆24通过操纵结构与主动离合器20相接,操纵机构包括有与操纵杆24相连的 主动杆25,主动杆25通过滑销连接有从动杆26,主动杆25和从动杆26上各连接有一个转轴27 ,转轴27上连接有转杆28,转杆28的端部设有拨头29,拨头29与设置在主动离合器20上的凹 槽30相配合,在主动杆25和从动杆26之间设有弹簧43,操纵机构类似一个滑销四杆结构(如 图6所示)。被动离合器21与主动离合器20相接的端面的形状与主动离合器20的端面形状相 同。在操纵离合器时只需要操作操纵杆24,就可以控制主动离合器20和被动离合器21之间的 离合了。在输入轴9的两端各活动的套接有一个输入齿轮31,在输出轴10的两端与输入齿轮 31相对应的设有两个输出齿轮,输出齿轮与输出轴10是一体成型的。在输出轴10上的两个输 出齿轮一大一小,大齿轮32和小齿轮33之间的距离为300mm,在小齿轮33和大齿轮32之间的
7输出轴10的轴径是逐渐增大的,输出轴10的外圆周表面的倾斜角度为45。,变直径的输出轴 IO使得重心向中心移动,因此输出轴10的转动更为平稳。输入轴9上与输出轴10上的大齿轮 32和小齿轮33相配合的输入齿轮31齿宽小于轮毂的厚度。这样使得输入轴9上的输入齿轮31 通过轴承套接在输入轴上的齿宽更宽,从而输入轴9上的齿轮转动更平稳。如图3和4所示, 在输入轴9上两个输入齿轮31之间设有齿轮选择装置,齿轮选择装置包括主动选择件34和从 动选择件35,在主动选择件34上连接有拨叉机构。主动选择件34套接在输入轴9上,并可以 沿输入轴9的轴向进行运动,主动选择件34的内外表面均为花键面,内表面与输入轴9配合, 外表面与从动选择件35配合。从动选择件35通过销钉36固定在输入齿轮31的端面上。拨叉机 构包括拨叉37、拨叉架38、连杆39、支撑架40和操作手柄41,其中拨叉架38、连杆39、支撑 架40位于输入轴9和输出轴10的下方。其中拨叉37有两个,两个拨叉37位于主动选择件34同 一直径方向的两端,拨叉37固定在拨叉架38上,连杆39穿过支撑架40上的连接孔与操作手柄 41相接,拨叉架38通过销钉42与连杆39固定,支撑架40固定在箱体上。 本发明的工作原理如下
输入轴端通过联轴器外接有驱动电机,在输出轴的一端连接有电动盘车,在电动盘车和 输出轴之间通过离合器控制,电动盘车是可以实现正反转的,在输出轴的另一端外接动平衡 设备。在开始启动时,先利用电动盘车使待测试的转子均匀加温,当达到一定温度后,通过 离合器将输出轴与电动盘车的主动轴分离,通过齿轮选择装置,选择输入轴和输出轴上的啮 合齿轮组,从而控制输出轴的转速。同理,在关闭时也利用离合器将电动盘车与输出轴连接 ,使测试完的转子均匀冷却。该齿轮箱的工作范围特宽,升速比较大,达到l: 4.25,转速 能够在几百转/分到12500转/分的工作范围内变化,并且可以实现频繁变速和正反转,同时 自身的振动小,噪音控制在90分贝以内,齿轮箱上附带的盘车装置,降速比为138: 1,最大 驱动量为32吨的转子。
权利要求
权利要求1一种动平衡测量机,包括机座,在机座上设有齿轮箱,所述的齿轮箱内设有输入轴和输出轴,其特征在于所述的输出轴通过离合器连接有电动盘车的主轴,所述的电动盘车的主轴通过电机带动正反双向转动;所述的齿轮箱内输入轴和输出轴之间设有变速结构,所述的变速机构包括相互啮合的变速齿轮和齿轮选择装置。
2.根据权利要求l所述的一种动平衡测量机,其特征在于所述的输 入轴和输出轴的两端各设有一个齿轮,输入轴上的齿轮与输出轴上的齿轮啮合,其中一端两 个相互啮合的齿轮的传动比大于另一端相互啮合的两个齿轮的传动比,在两组相互啮合的齿 轮之间设有齿轮选择装置。
3.根据权利要求2所述的一种动平衡测量机,其特征在于所述的输 入轴的两个齿轮活动的套接在输入轴上;所述的输出轴上的两个齿轮一个大一个小,在小齿 轮和大齿轮之间的输出轴的轴径逐渐增加;输入轴上与输出轴大齿轮和小齿轮相配合的齿轮 齿宽小于套接在输入轴上齿轮轮毂的厚度。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种动平衡测量机,其特征在于所 述的齿轮选择装置包括套接在输入轴上可沿轴向运动的主动选择件,输入轴上与主动选择件 相啮合的外圆周表面为花键面,主动选择件的内表面与输入轴的外表面相啮合,所述的主动 选择件位于两个齿轮之间,输入轴上两端的两个齿轮的端面上通过销钉固定有从动选择件, 所述的主动选择件上连接有拨叉操作部件。
5.根据权利要求4所述的一种动平衡测量机,其特征在于所述的拨 叉操作部件包括位于输入轴直径方向上的对应设置的两个拨叉,拨叉通过销钉固定在拨叉架 上,拨叉架通过销钉固定在连杆上,连杆套接在支撑架的连接孔内,所述的支撑架固定在齿 轮箱的箱体上,连杆外接有操作手柄,操作手柄位于齿轮箱外;所述的拨叉架、支撑架和连 杆位于输入轴和输出轴的下方。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种动平衡测量机,其特征在于所 述的离合器包括主动离合器和被动离合器,所述的主动离合器套接在主动轴上,主动轴与电动盘车的电机轴通过锥形齿轮啮合,在主动离合器的上方设有操纵杆,操纵杆通过操纵结构 与主动离合器相接,所述的主动离合器呈圆盘状,在主动离合器的端面设有矩形齿,在主动 离合器的外圆周表面设有凹槽;所述的被动离合器与主动离合器相接的端面的形状与主动离 合器的端面形状相同。
7.根据权利要求5所述的一种动平衡测量机,其特征在于所述的离 合器包括主动离合器和被动离合器,所述的主动离合器套接在主动轴上,主动轴与电动盘车 的电机轴通过锥形齿轮啮合,在主动离合器的上方设有操纵杆,操纵杆通过操纵结构与主动 离合器相接,所述的主动离合器呈圆盘状,在主动离合器的端面设有矩形齿,在主动离合器 的外圆周表面设有凹槽;所述的被动离合器与主动离合器相接的端面的形状与主动离合器的 端面形状相同。
8.根据权利要求7所述的一种动平衡测量机,其特征在于所述的操 纵机构包括有与操纵杆相连的主动杆,主动杆通过滑销连接有从动杆,主动杆和从动杆上各 连接有一个转轴,转轴上连接有转杆,转杆的端部设有拨头,拨头与主动离合器上的凹槽相 配合,在主动杆和从动杆之间设有弹簧。
9.根据权利要求1或2或3所述的一种动平衡测量机,其特征在于所 述的输入轴在齿轮箱外外接有联轴器,所述的联轴器与电动盘车位于齿轮箱外的同一侧。
全文摘要
本发明涉及一种动平衡测量机。包括机座,在机座上设有齿轮箱,所述的齿轮箱内设有输入轴和输出轴,所述的输出轴通过离合器连接有电动盘车的主轴,所述的电动盘车的主轴通过电机带动正反双向转动;所述的齿轮箱内输入轴和输出轴之间设有变速结构,所述的变速机构包括相互啮合的变速齿轮和齿轮选择装置。本发明主要是提供一种齿轮箱的工作范围宽,升速比较大,可以承受正反扭矩,进行双向测控,适合在大振动环境中使用的动平衡测量机;解决了现有技术所存在的动平衡测量机的适用范围有限,只能承受单向扭矩,进行单向测控的技术问题。
文档编号G01M1/16GK101487757SQ20091030029
公开日2009年7月22日 申请日期2009年1月20日 优先权日2009年1月20日
发明者胡洪伟, 夏 钱, 迅 陈 申请人:杭州南方通达齿轮有限公司

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