齿轮箱试验台
大功率风力发电机增速齿轮箱性能试验台研制总结
・
日
数据 采集 系统实现 了多通道、 多类型信 号的高精度同 齿轮箱则是这两 大领域 都要涉及到的重要设 备。
步 采集及丰 富的后 处理功能 ： 通过优 化设计 ，使 该试 的 国有、 民营企 业都进 入 了齿轮箱 的生产 制造领］ 验 台能适应 于多种不同类型齿轮箱 的试验， 创造 了多 齿轮箱在研制过程 中，必须进 行台架试验取得试聪
长 的特点。 因此， 对各组成部分 的零部件 的精 度、功 中 央 控 制 台 、 数 采 控 制 台 、扭 矩 传 感 器 、 水 力 测 功 机 能要 求高。重庆齿轮箱 有限责任公 司 （ 以下简称 ： 重 和 Ｌ Ｄ显 示屏等。系统组成框 图如 图 １ 示。 Ｅ 所 齿公 司）是 生产风 电增速、偏航、变浆齿轮箱 的专业
监控系统 由中央控制 台和 Ｌ Ｄ大屏幕组成。 Ｅ 中央 控制台用于对齿轮箱试验 平台系统操作控制
量。随着产 品功率 的增大 ，对风 力发电机增速齿轮箱 与运 行 状 态 监 视 。 主 要 由 Ｓ ４ ０ Ｌ 、手 动 面 板 、甲、 ７ ０Ｐ Ｃ
５ 第０期 数控机床市场 ４・ ２
以往 的齿轮箱性能试验 台一般都是 针对某一特定
的被试 齿轮箱来进行设计，工 况明确 ，且负荷特性单
一
必须装备。 另外，齿轮 箱性能试验 台的主要 功能是
用变频调速技术使 系统依 据控制指令，提供需要 型号、不负荷特性齿轮箱 的性能 试验 。因此，在系统 速和转矩 ，同时，可对相关信号进行采 集、记 录和 研 制过 程 中采 取 了 自适 应 变参 数 控 制 的 方 法 ， 从 而 解 理。在齿轮箱 台架试验 中该转速和转矩模拟 的是 决了多种齿轮箱或 多种工况在 同一试 验台上进行试验 箱 的驱动源或 负载。 同样，该转速和转矩也可用
FA203盖板齿轮箱试车台的设计
图４
罗绞边 装置 ， 通 过绞 经对 纬 纱 的大加 持 力 ， 把 纬 纱 紧 紧 的抱 住 ， 跟随 废布 边一 起 移动 ， 就 能始 终保 持 纬纱
的张力 ， 保 证 了纬纱 的正常剪切 和剑头 的正 常引纬 。
３ 总结
以上 仅是 ｌ ｅ ｎ ｏ纱 罗 绞 边 器 在 剑 杆 织 机 上 几 个
复杂 。它 不仅 有梳 理作用 ， 还 有 除杂 、 混 和 与均匀 作 用； 它 不仅 关 系到 产 品质 量 ， 还 与产 量 、 用 棉 量 等 直 接相关 ； 其 中回转盖 板 的作用 是在 其运 转 的过 程 中
综框 ， 减 少相 邻绞 经 的摩擦 。 碳纤 维织 物 、 阳光 面 料织 物 等 由于 纱线 伸 长 强
纺织机械
２ ０ １ ３年 第 ４ 期
・ 产品应用 ・ ４ ７
Ｆ Ａ ２ ０ ３盖 板 齿 轮 箱 试 车 台的设 计
赵 红 千 曹 哲
（ １青岛宏大纺织机械有 限责任公 司 ２ ６ ６ １ ０ １ ２青 岛纺织机械股份有 限公 司 ２ ６ ６ １ ０ １ ）
摘
要
Ｆ Ａ ２ ０ ３盖 板 齿轮 箱试 车 台主要 是 为检 验 装 于齿轮 箱 内传 动 轴 上 的 蜗杆 、 蜗轮 、 轴 承等 零
CLS-II型齿轮传动实验台指导书
CLS－II型齿轮传动效率测试系统一、实验目的ClS-Ⅱ型齿轮试验台为小型台式封闭功率流式齿轮试验台，采用悬挂式齿轮箱不停机加载方式，加载方便、操作简单安全、耗能少。
在数据处理方面，既可直接抄录数据手工计算，也可以和计算机接口组成具有数据采集处理，结果曲线显示，信息储存、打印输出等多种功能的自动化处理系统。
该系统具有体积小、重量轻、机电一体化相结合等特点。
本实验台用于机械设计等课程的教学实验，可以方便地完成以下实验：1、了解封闭功率流式齿轮试验台的基本原理、特点及测定齿轮传动效率的方法。
2、通过改变载荷，测出不同载荷下的传动效率和功率。
输出 T1-T9 关系曲线及η-T9 曲线。
其中 T1 为轮系输入扭矩（即电机输出扭矩），T9为封闭扭矩（也即载荷扭矩）。
η为齿轮传动效率。
二、实验系统1、实验系统组成如图 1 所示，实验系统由如下设备组成：（1）CLS-Ⅱ型齿轮传动实验台（2）CLS-Ⅱ型齿轮传动实验仪（3）计算机（4）打印机2、实验机构主要技术参数（1）试验齿轮模数 m = 2 （2）齿数 Z4 = Z3 = Z2 = Z1= 38 （3）速比 i= 1 （4）直流电机额定功率 P = 300w （5）直流电机转速 N = 0~1100r／m（6）最大封闭扭矩 TB = 15NM （7）最大封闭功率 PB = 1.5KW （8）实验台尺寸长×宽×高 = 900×550×300（9）电源 220V交流/50Hz （10）中心矩 A＝76mm3、实验台结构实验台的结构如图 2 所示，由定轴齿轮副、悬挂齿轮箱、扭力轴、双万向连轴器等组成一个封闭机械系统。
1、悬挂电机2、转矩传感器3、浮动连轴器4、霍耳传感器5、定轴齿轮副6、刚性连轴器7、悬挂齿轮箱8、砝码9、悬挂齿轮副10、扭力轴 11、万向连轴器 12、永久磁钢电机采用外壳悬挂结构，通过浮动连轴器和齿轮相连，与电机悬臂相连的转矩传感器把电机转矩信号送入实验台电测箱，在数码显示器上直接读出。
齿轮箱试验台
齿轮箱试验台摘要：随着科学技术的不断进步,机械设备向着高性能、高效率、高自动化和高可靠性的方向发展。
齿轮箱由于具有传动比固定、传动转矩大、结构紧凑等优点,被用于改变转速和传递动力的传动部件中, 它是机械设备的一个重要组成部分,本论文采用锥度轮轴连接和注油压装技术设计制造的机电相结合的齿轮箱试验台，具有结构简单、性能可靠、使用安全、迁移方便等优点，对机械制造行业具有重要的使用价值。
主要词：齿轮传动装置试验台结构分析原理设计1 用途本试验台适用于各种机型齿轮箱、轴承箱运行空运转试验。
在不使用变速箱和皮带轮及中心距不变的条件，能实现三级变速，完成其运转状态、机油压力、噪音及温升上网测试工作，根据测试数据，可对轴承、齿轮紧固件的装配质量作出判断，并确定齿轮箱和轴承箱的运转可靠性。
2 结构齿轮箱试验台的构建见图1，又由电气控柜（件1）、塔式皮带轮组（件2）、传动轴承箱（件3）、电机座（件4）、安全栏（件5）、电机（件6）万向节传动轴（件7）、连接法兰（件8）、T 形槽平台（件9）、齿轮箱（件10）、螺旋千斤顶（件11）、齿轮箱固定座（件12）组成齿轮箱固定座是根据所实验的齿轮箱的待定几何形状而设计的，不同类型的齿轮箱，要有各自的专用固定座。
也能住实验室，固定座通过螺栓和螺母固定在T 形槽平台上，齿轮箱通过螺栓固定在固定座上。
3 工作原理齿轮箱试验台的电源为380V、50Hz,电动机的启动方式为Y-△ 降压启动，控制路中采用时间继电器，用延时方法实现Y- △转换，动作时间可按公式计算,其中tq 代表电动机正常启动时间（S）, PN代表电动机额定功率（KM）。
tq也可根据实验调整确定，一般按15s—20s 控制。
电动机运转后，其动力传递方向为：电动机T塔式皮带轮组T传动轴承箱T万向节传动轴T连接法兰T齿轮箱。
螺旋千斤顶的作用是：抵挡齿轮箱运转时作用在万向节传动轴上的反扭矩，使齿轮箱平稳运转。
在试运转过程中，若遇到齿轮箱颤动，只要将千斤顶调整到适合高度，颤动即可消失。
机车齿轮箱磨合试验台使用说明书
ZH-1 型机车齿轮箱磨合试验台使用说明书北京南北纵横轨道交通科技开发有限责任公司2005 年07 月目录ZH-1型机车齿轮箱磨合试验台......................................................... 1..1.用途、主要参数及构造 .......................................................... 3.1.1用途................................................................... .3...1.2主要参数.................................................................. 3..1.3 构造...................................................................... 3...2.使用方法 ..................................................................... 5..2.1试验准备.................................................................. 5..2.2试验................................................................... .5...2.3试验参考数据........................................................... 6..3.设备总成示意图 ............................................................... 7..4.电气原理图 ................................................................... 8..1. 用途、主要参数及构造 1.1用途ZH-1型机车齿轮箱磨合试验台可以实现东方红5型、东方红21型、GK1C 型内燃工矿机车的机车齿轮箱进行磨合试验。
PT500Mini机械轴承齿轮箱仿真振动平台简介
VALENIAN-PT500Mini机械综合故障模拟试验台简介产品简介：PT500Mini机械综合故障模拟试验台，可用于985、211高校研究人员进行专业化故障信号研究分析，维修和设备状态监测人员的技能培训，也可用作机械故障和振动的演示，还可用于专业故障诊断人员的早期培训。
大多数实际机器故障可以用该实验台来模拟，其中一些故障无需停机就可以实现。
功能描述：VALENIAN实验系统可以进行如下的实验：1.不对中:电机与齿轮箱不对中：可相对齿轮箱轴做角度不对中模拟；2.电机安装松动故障：（调整电机底角的固定螺栓，使电机会产生松动的振动现象）；3.轴摩擦故障模拟：摩擦类型会设置成接触式滑动摩擦；4.齿轮故障（大齿轮为双排齿，可直接拨档至故障齿轮）可以做裂纹，断齿，点蚀，磨损（齿间隙增大）等故障模拟，会标配拨档齿轮一件，故障任选一种，若要多种故障还需打开齿轮箱更换齿轮；5.滚动轴承故障模拟，可模拟滚动体，保持架，内圈，外圈，故障，可以通过快速更换带有轴承座安装单元的轴承，进行切换至健康轴承恢复正常运行；6.叶轮转子故障：可以模拟不平衡，叶片变形，叶片裂纹等故障，通过快速更换叶片实现（不用拆卸叶轮）。
转子上任意角度可以安装平衡块，用于实现动平衡试验。
所有上述故障只用很短的准备时间即可进行切换模拟，工具仅需要内六角扳手及活动扳手既可完成试验台故障设置。
振动传感器（加速度计）很容易地通过磁座或M6螺孔安装在铝制制轴承座上。
瓦伦尼安PT500Mini机械综合故障模拟试验台试验台技术参数：PT500Mini基本部件组成：三相异步电动机，变频器，联轴器，摩擦支架套件，平行齿轮箱，磁粉制动器，张力调节器，双支撑轴承座单元，动平衡叶轮转子盘，，转速调节及转速显示模块，急停开关。
驱动电机：节能ABB三相交流电动机，功率370w.电源输入模块：额定电流10A,配有过电流保险丝，具有电源滤波功能。
交流变频器：变频器频率范围：0-599Hz,额定输入：200-240V，50/60Hz,8.3A,额定输出：3PH0-230V3.2A,1.2KVA0.4KW速度调节方式：通过旋转TOCOS精密电位器，配合高阻值及低阻值调速旋钮对转速进行精确调节转速控制精度：1转/分钟1RPM转速调节范围：0-3600RPM可调转速测量模块：采用漫反射激光转速计进行脉冲信号采集，蕞大的采集距离130mm,蕞小检测目标直径0.04mm.激光信号变送器：电源电压：12-24VDC，响应时间：小于0.5ms，绝缘阻抗：20兆欧以上磁粉制动器：转矩0-6Nm,供电电压24V，额定电流0.3A,蕞大的输入转速1800RPM磁粉张力控制器：7段LED显示电流数值，及加载电压数值，前置面板同时具有输出电压，电流功能。
高速列车齿轮箱综合试验台设计
程 中 只用来 克 服 试 验 台和 齿 轮 传 动 系 统 的机 械 损
失 ， 而实现 了低 能 耗 。试 验 过 程 中 的功 率 流 方 向 从 由加 载 扭矩 方 向与 电机转 向共 同决 定 。
（ ）试验 台可在全 功率 和全 转 速范 围 内以任 意 ３
转速 、 转矩 连续 运转 。 １ ２ 试 验 台方案选 型 ．
机 械功 率封 闭式 和 电功率 封 闭式 ２种 齿 轮箱 综
合试 验 台在 性 能方 面各 有 优 劣 ， 综 合 对 比结 果 如 其
表 ２ 。
齿轮 箱试 验 台根据 功率 流情 况 可 以分 为 功率开 放式 齿轮 试验 台和功率 封 闭式齿 轮试 验 台 。功率 封
后 对 该 试 验 台 的 主要 功 能 以及 应 用 情 况 进 行 了介 绍 。 关键词 ： 速列车 ； 轮 箱 ； 高 齿 电功 率 封 闭试 验 台
中图分类号 ：２０ １ Ｕ ７ ． ４
文 献 标 识 码 ： Ｂ
１ 试 验 台 方 案 设 计
１ １ 基本 参数 ． 高速列 车 齿 轮 箱 试 验 台 需 同 时 满 足 Ｃ Ｈ Ｒ ２— ３ ０型和 Ｃ Ｈ —３ ０型高速 列 车组 ２个平 台产 品 的 ５ Ｒ ３ ５ 型 式试 验要 求 ， 同时要 兼 顾将 来进 行 时速 ５ ０ｋ 高 ０ ｍ 速 试验 列 车齿 轮箱 开发 试验 的需 求 。不 同车 型的齿 轮 箱 的基本 参数 见表 １ 。
收 藕 日期 ：０ １ ８—１ ２ １ —０ ５
通 过性 能 比较 ， 据 试 验 台参 数 要 求 和 试 验 台 根 的先进 性 、 理 性 以及 可 扩展性 要求 ， 终选 择 电功 合 最 率 封 闭台 。主要 是 因为本 试验 台针 对高 速列 车齿 轮
齿轮箱测试实验台
试验示意简图
试验装置的技术参数
1．MB170 中小功率船用齿轮箱：
试验装置的技术参数
试验装置的技术参数
2．Z4-180-22
直流电机（负载）： 该直流电机可以多 功率输出，也可以 同功率不同转速输 出，可以对齿轮箱 进行多种转速、扭 矩的试验。
试验装置的技术参数
试验装置的技术参数
3．MT-1020-ZKS-60A/440V直流电机驱动： 外形尺寸：350 x 290 x 215 安装尺寸：330 x 230 电源输入：3AC 220V/190V/50Hz 电枢输出：DC0-440V/220V/60A 磁场输入：AC 220V /380V/50Hz 磁场输出：DC 220V /340V
试验原理
2.轴震动测量： 轴震动测量采用MLW-Y3300110200一体化 电涡流位移传感器，涡流式传感器具有频率范 围宽、尺寸小且对工作环境不敏感等优点，普 遍适用于齿轮装置轴震动的测量。轴的震动位 移应相对于箱体来测量，传感器安装在尽可能 靠近轴承的地方并固定在箱体刚性好的地方， 本试验选取输入轴作为测量对象。 3.温度测量： 温度测量采用丹佛斯温度传感器MBT5252 084Z3029，测量范围为-50~200℃
齿轮效率测试试验台设计
试验项目
• • • 齿轮传动效率测量 轴震动测量 齿轮温度测量
试验原理
1.齿轮传动效率： 输入功率为P1，输入功率为P2，则齿轮传动效率 η= P2 /P1=T2n2/T1n1= T2/iT1 式中：T1、T2 分别为输入轴和输出轴的转矩；n1、 n2分别为输入轴和输出轴的转速；i为传动比，i= n1/n2。 减速器的传动比是已知的，所以只要测得输入和输 出轴的转矩，就可得其传动效率。 测量力矩采用电阻应变片，其应用和测量的范围广， 分辨率和灵敏度高，结构轻巧，且对试件的影响小，选 用方便。试验时贴在齿轮箱的输出和输入轴上，能源与 信号由电刷及集流环传输。测量范围：100Nm—— 400Nm
齿轮传动效率综合试验台
型齿轮传动效率综合试验台一、功能简介型试验台为小型台式封闭功率回流式齿轮试验台，采用悬挂式齿轮箱不停机加载方式，加载方便、操作简单安全，耗能少。
在数据处理方面，既可直接用抄录数据手工计算方法，也可以和计算机接口组成具有数据采集处理，结果曲线显示，信息储存、打印输出等多种功能的自动化处理系统。
该系统具有结构简单、操作方便、机电一体化相结合等特点。
本试验台用于机械设计等课程的教学实验。
可进行齿轮传动效率试验，小模数齿轮的承载能力试验。
通过试验，使学生能了解封闭功率回流式齿轮试验台的基本原理特点及齿轮传动效率的测试方法。
二、实验目的及内容1、了解封闭功率流式齿轮实验台的结构特点和实验基本原理2、掌握齿轮传动效率的测定方法3、了解实验台封闭系统中各部件的名称和作用三、性能特点：1、在数据处理方面，既可直接用抄录数据手工计算方法，也可以和计算机接口组成具有数据采集处理，结果曲线显示，信息储存，打印输出等多种功能的自动化处理系统。
2、该系统具有机构简单、操作方便、机电一体化3、加载方便、操作简单安全，耗能少。
四、试验台结构特点1、机械结构试验台的结构如图1(a)所示，由定轴齿轮副、悬挂齿轮箱、扭力轴、双万向联轴器等组成一个封闭机械系统。
结构如下图所示图1(a)1-底座 2-电机支承座 3-压力传感器支撑罩 4-压力传感器 5-压力杠杆6-电机悬臂套 7-直流调速电机 8-电机连接轴 9-光电测速盘 10-弹性柱销联轴器 11-齿轮箱体 12-斜齿轮 13-浮动联轴器 14-扭力轴 15-箱体支撑座16-悬挂箱体 17-加载杠杆 18-万向节联轴器 19-万向节传动轴2、测试系统实验台测试系统的结构框图如图2所示。
图2 实验台系统框图3、操作部分操作部分主要集中在实验台正面的面板上，面板的布置如图4所示：图4 面板布置图五、主要技术参数1．试验斜齿轮模数：m=2、螺旋角β=16°15′36″2．齿数：Z1=Z4=38、Z2=Z3=383．中心距：A=79.24．速比：i=15．永磁直流电动机：P=355W电=0～1200r/m6．电机调速范围：N电=12NM7．最大封闭扭矩：TB8．最大封闭功率：P=1.3KWB。
齿轮箱跑合试验台
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 价格 名称 温度巡检仪 红外温度传感器 辅助激光瞄准器 光电转速传感器 转速表 环境温湿度传感 器 变频器 输入交流电抗器 输入交流滤波器 断路器 断路器 QF00 QF01 代号 型号 HR-WP-XD814-8-1-36-HL-K-A 4-20mA/0`500℃/±1% 电源 DC24V DC5V/配15米电缆/5mW SZGB-6 HR-WP-PR-XC801-8-0-12-P-A JWSK-6W1WD 6SE6440-2UD31-1CA1 ACL0030-EISC-EM47 NFI-030 GV3P50+GV-AX385 GV2ME32+GV-AX385 参数 AC220V/16路/报警功能/通讯 （MODBUS） 欧普士S10\配15米电缆 红外点状激光器 DC12V，0~30000r/min AC220V/RS485(MODBUS)/报警 /12馈电输出 环境温度（-10~200）、湿度 11KW 额定电流30A 额定电流30A 37-50A 3P 24-32A 3P 单位 数量 个 个 个 个 个 个 个 个 个 个 个 1 16 35 1 1 1 1 1 1 1 1
10A/2P+E 10A/2P+E 1.8KW 300W DC24V/200W 5V 200W 双核E5200 内存2G 硬盘250G 研华原装鼠标键盘 +PCI16212A（4路485接口） 17寸 激光黑白 1NC\1N0 CPU226 4输入 2输出 RS232
个 个 个 个 个 个
5 2 1 1 1 1
施耐德 施耐德 施耐德 衡孚 衡孚 衡孚
26 27
DC24V开关电源 DC5V开关电源
齿轮传动效率测试试验台设计说明书
齿轮传动效率测试试验台设计说明书齿轮传动的效率即指一对齿轮的从动轮（轴）输出功率与主动轮（轴）输入功率之比。
当输入功率为P1，输出功率为P2时，则齿轮传动效率η可写为12221121///P P T n T n T iT η===式中：1T 、2T ——分别为输入轴和输出轴的转矩；1n 、2n ——分别为输入轴和输出轴的转速；i ——传动比，12/i n n =利用测试手段，通过测量齿轮试验箱的输入和输出轴的转矩和转速，即可由上式迅速确定齿轮的传动效率。
一：测定效率的方式：开放功率流式和封闭功率流式①开放功率流式：借助一个加载装置（机械制动器、电磁测功器或磁粉制动器）来消耗齿轮传动所传递的能量。
一般测试对象的功率减小时多采用此种形式。
优点：与实际工作情况一致，简单易行，实验装置安装方便。
缺点：动力消耗大，对于需作较长时间实验的场合（如疲劳试验），耗费能量尤其严重。
②封闭功率流式：采用输出功率反馈给输入从而形成功率流封闭。
一般测试对象的功率较大时或需作长时间试验时多采用此种形式。
优点：电源只提供齿轮传动中摩擦阻力所消耗的功率，可大大地减小功耗。
缺点：试验台的控制复杂，价格较高。
鉴于在学生实验中一般都是小功率，而且不需长时间试验，所以选择开放功率流式测定效率。
二：实验系统的技术参数1、齿轮箱的长度：400～600mm2、齿轮箱的宽度：200～400mm3、齿轮箱的高度：300～400mm4、转速调节范围：0～1440r/min5、传动比：2～206、功率条件范围：0～4kw7、扭矩测量范围：0～500N·m三：动力源①直流电动机：将直流电能转换为机械能的转动装置。
电动机定子提供磁场，直流电源向转子的绕组提供电流，换向器使转子电流与磁场产生的转矩保持方向不变。
特点：1.调速性能好。
所谓“调速性能”，是指电动机在一定负载的条件下，根据需要，人为地改变电动机的转速。
直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而且调速范围较宽。
800KW机械封闭式齿轮箱试验台
800KW机械封闭式齿轮箱试验台说明书一、试验台的总体结构及原理适用于800KW的各类工业齿轮箱的机械封闭式试验台的总体结构如附图一所示，它主要有主驱动直流电机与相应的控制系统、陪试齿轮箱、转矩转速传感器、扭力轴、加载装置、液压润滑站与动力站、工控机及操作台等几部分组成，为满足振动、噪声及油温测定的要求，另配有测振仪、精密声级计及测温装置等。
试验台的主要技术参数为：（1）主驱动电机功率90KW（2）主驱动电机最高转速1500r/min（3）试验齿轮箱最大传递功率800KW（4）润滑站压力≤1.5Mpa（5）动力站压力≤32MPa试验时，被试齿轮箱背靠背串联于试验台的封闭传动链中，主电机驱动试验台回转并可按要求调整其驱动转速。
加载时，依靠加载器使封闭回路产生一强制弹性变形，形成所谓的“封闭功率”，借此也实现对被试齿轮箱的加载，主电机回转时所提供的功率仅仅是试验台系统回转时所消耗的功率，即用较小的驱动功率就可实现很大功率齿轮箱的试验。
试验台的加载在静态、动态下均可进行，且可随时加载卸载。
试验过程中的转矩、转速及功率等通过转矩转速传感器传输至二次仪表或工控机，统一打印或显示。
试验台的调速、加载卸载、数据显示及处理可集中于一台工控机上，便于进行操作、控制，同时亦留有手动接口，以便万一计算机系统出现故障时启用。
试验台液压润滑站集中实现对陪试箱的润滑供油，油站配有压力、温度报警功能。
液压动力站为试验台加载装置提供液压动力及控制功能。
润滑站和液压动力站集中置于车间地下室内。
与试验台配套选用的转矩转速传递器、机械效率仪、振动测试装置、精密声级计及测温仪表等，都充分考虑到了试验要求，能保证足够的检测精度。
陪试齿轮箱设计时充分考虑了试验台运行时要求其可靠及长寿命的特点，齿轮件采用优质齿轮钢，渗碳淬火、磨齿、精度5级，箱体设计则主要考虑其刚度及分布的合理性等问题。
为确保试验时现场工作人员的安全,试验台主要回转件均加装安全罩。
风电齿轮箱试验台测控系统设计
风电齿轮箱试验台测控系统设计钱黎明,郭峰,沙春(南通理工学院机械工程学院,江苏南通226002)来稿日期：2020-01-07基金项目：“十三五”江苏省一级学科省重点建设学科项目(2016-0802机械工程);江苏高校品牌专业建设工程资助项目(PPZY2015C251机械设计制造及其自动化)作者简介：钱黎明,(1989-),女,江苏南通人,讲师,硕士研究生,主要研究方向:人工智能、无线传感网和工控;郭峰,(1986-),男,山东德州人,讲师,硕士研究生,主要研究方向:人工智能1引言齿轮箱作为风电设备必不可少的部件,其工作状态对风电设备起至关重要的作用[1]。
风电齿轮箱在运行过程中,工况极为复杂,由于安装以及制造误差等因素,易产生振动、冲击、弹性变形等[2-3]。
随着测控技术的不断发展,原有的齿轮箱试验台已无法满足风电齿轮箱其越来越高的测控需求。
因此,针对传统测控系统的不足,文章设计一套性能优异的风电齿轮箱试验台实时测控系统。
包含总体结构设计以及测控装置设计,其中总体设计采用电封闭方式,测控系统设计基于PCS7和LabVIEW 。
2风电齿轮箱试验台测控系统设计2.1试验台系统总体设计风电齿轮箱试验台测控系统采用电功率封闭试验台设计方案,并选用基于PCS7的技术方案。
SIMATIC PCS7系统是一套典型的现代分布式控制系统,采用了现行局域网技术。
整个系统由西门子硬件组成,包括自动化仪表、执行器、IO 模块、控制器、通信处理器、工程师站以及操作员站等。
风电齿轮箱试验台采用PCS7中的SFC ,试验设备在不同试验阶段处于不同的功能状态,其中SFC 用于实现顺序控制功能。
系统包含变频器、传感器、PCS7、S7-400等设备,结构拓扑,如图1所示。
2.2试验台硬件系统设计风电齿轮箱试验台硬件系统设计包括测控系统、传动系统和辅助系统。
2.2.1测控系统硬件设计监控系统的功能包括现场模拟量信号采集和现场设备监控。
齿轮箱与联轴节试验台.
重庆地铁六号支线齿轮箱与联轴节试验台技术协议周聚天下管理湖南·株洲目录1环境及动力要求 (2)2试验台组成及功能描述 (2)2.1被试品安装工装 (3)2.1.1试验安装平台 (3)2.1.2轴箱支撑组成 (3)2.1.3齿轮箱悬挂支撑 (4)2.1.4传感器支架 (4)2.1.5联轴节 (4)2.2变频驱动装置 (4)2.2.1变频电机 (4)2.2.2变频器 (4)2.2.3变频调速运行控制 (5)2.2.4制动电阻 (5)3测控系统 (5)3.1测控拓扑图 (5)3.2温度测试 (6)3.3速度测试 (6)3.4振动测试 (7)3.5其它监测 (7)3.6保护功能 (7)4测控软件设计 (7)4.1人机操作接口 (7)4.1.1用户权限管理 (7)4.1.2界面显示内容 (8)4.2试验数据处理 (8)4.3试验数据查询 (8)4.4变频器通讯处理 (8)4.5运行信息记录 (8)5安全设计 (9)5.1人员安全 (9)5.2设备安全 (9)5.3试验台声光报警指示 (9)6装配与屏柜布线 (9)7技术文件 (10)本试验台用于城轨车辆动车转向架驱动单元（车轮、车轴、轴箱和齿轮箱）空转例行磨合试验，一次对一台城轨车辆驱动单元进行空转磨合试验。
本试验台具有计算机自动控制和手动控制两种试验运行操作方式，自动控制采用计算机软件自动控制，手动控制时通过操作面板的控制按钮及仪表显示实现。
1环境及动力要求工作制：24小时连续运行电源：三相交流（380±15%）V，（50±1）Hz，80KVA单相交流（220±15%）V，（50±1）Hz，10KVA设备接地电阻：≤10Ω控制接地电阻：≤4Ω环境温、湿度：－10℃～45℃相对湿度：45％～90％（25℃）运行噪声：5米外≤75db2试验台组成及功能描述本试验台主要由试验安装平台、被试品安装工装、变频驱动装置、检测仪表、逻辑控制器、工业计算机及相应传感器组成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
齿轮箱试验台
摘要：随着科学技术的不断进步,机械设备向着高性能、高效率、高自动化和高可靠性的方向发展。
齿轮箱由于具有传动比固定、传动转矩大、结构紧凑等优点,被用于改变转速和传递动力的传动部件中,它是机械设备的一个重要组成部分,本论文采用锥度轮轴连接和注油压装技术设计制造的机电相结合的齿轮箱试验台，具有结构简单、性能可靠、使用安全、迁移方便等优点，对机械制造行业具有重要的使用价值。
主要词：齿轮传动装置试验台结构分析原理设计
1 用途
本试验台适用于各种机型齿轮箱、轴承箱运行空运转试验。
在不使用变速箱和皮带轮及中心距不变的条件，能实现三级变速，完成其运转状态、机油压力、噪音及温升上网测试工作，根据测试数据，可对轴承、齿轮紧固件的装配质量作出判断，并确定齿轮箱和轴承箱的运转可靠性。
2 结构
齿轮箱试验台的构建见图1，又由电气控柜（件1）、塔式皮带轮组（件2）、传动轴承箱（件3）、电机座（件4）、安全栏（件5）、电机（件6）万向节传动轴（件7）、连接法兰（件8）、T形槽平台（件9）、齿轮箱（件10）、螺旋千斤顶（件11）、齿轮箱固定座（件12）
组成。
齿轮箱固定座是根据所实验的齿轮箱的待定几何形状而设计的，不同类型的齿轮箱，要有各自的专用固定座。
也能住实验室，固定座通过螺栓和螺母固定在T形槽平台上，齿轮箱通过螺栓固定在固定座上。
3 工作原理
齿轮箱试验台的电源为380V、50Hz，电动机的启动方式为Y-△降压启动，控制路中采用时间继电器，用延时方法实现Y-△转换，动作时间可按公式计算，其中tq代表电动机正常启动时间（S），PN代表电动机额定功率(KM)。
tq也可根据实验调整确定，一般按15s—20s控制。
电动机运转后，其动力传递方向为：电动机→塔式皮带轮组→传动轴承箱→万向节传动轴→连接法兰→齿轮箱。
螺旋千斤顶的作用是：抵挡齿轮箱运转时作用在万向节传动轴上的反扭矩，使齿轮箱平稳运转。
在试运转过程中，若遇到齿轮箱颤动，
只要将千斤顶调整到适合高度，颤动即可消失。
4 塔式皮带轮组
4.1数学计算
公式（1）中R与r分别为两皮带轮半径；n1与n2分别为两皮带轮转速。
公式（2）中传动皮带长度的计算公式，其中L为皮带长度，X 为两皮带轮中心距。
式（4）为式(3)的根，即两皮带路轮中心距离X。
在设计过程中，可从机械设计手册上选取适用的三角皮带，并由此得到皮带长度L。
R与r的确定，可根据结构空间任意假定一个皮带轮半径值，另一个皮带轮半径值即可有公式（1）推出。
R、r及L只确定之后，可对照公式（3）将公式（2）变成一元二次方程的标准形式，然后用公式（4）即可求得两皮带轮的中心距离。
4.2塔式皮带轮组
塔式皮带轮组由电机皮带轮、被动皮带轮和三角皮带组成，见图2.设计时，三角皮带轮的长度尽可能缩短。
5 传动轴承箱
传动轴承箱由轴承箱壳、转轴及圆锥轴承组成。
转轴与皮带轮机法兰盘连接，采用1：50锥度静压配合，能传递交变负载。
转轴两边分别与被动皮带轮和法兰盘连接。
6 电气设计
齿轮箱试验台的电气部分由电动机、电气控制柜、电路板、按钮操纵盘和连接导线组成。
6.1 电路设计
图3是为齿轮箱试验台设计的电路图。
各代号的含义分别为：QM代表DZ10-100自动开关；KM1、KM2、KM3、KM4代表4个CJ10-100交流接触器；KR代表JR16B-150/3热继电器；SB1、SB2、SB3、SB4、SB5代表5个LA19-11A带指示灯的按钮开关；KA1、KA2、KA3、KA4代表4个JZ7-44中间继电器；KT代表JS7-2A时间继电器；TC代表BK-50控制变压器；HL1、HL6、HL7代表3个XD1-6.3信号灯；HL2、HL3、HL4、HL5、HL8代表5个XZ6.3*0.15指示灯泡；FU代表RL-15螺旋式熔断器；M代表Y200L-4电动机(30KW、n=1470r/min)。
在运转食言时，个信号灯和指示灯的功用分别为：电源指示（HL1）、正转运行指示（HL2）、正转点动指示灯（HL3）、反转运行指示灯（HL4）、反转电动指示灯（HL5）、运行指示（HL6）启动指示（HL7）停车指示（HL8）。
各交流接触器的功用分别是：正转接通与分断（KM1）、反转接通与分断（KM2）、Y形式接通与分断（KM3）、△形接通与分断（KM4）。
6.2 电器元件布置
把电器元件布置在电路板上，并在电路板后面进行接线主回路和控制回路分别选用BV-16mm2、BV-1mm2的聚****乙烯绝缘铜芯线，见图4。
6.3 按钮操纵盘
把指示灯的控制按钮和信号灯合理布置在操纵盘上，可操纵方便、指示分明，见图5.操纵盘上的键号分别代表：电源指示标牌（件1）、启动指示标牌（件2）、运行指标牌（件3）正传电动指示标牌（件4）、反转电动指示标牌（件5）、停车指示标牌（件6）、正转运行指示标牌（件7）、反转运行指示标牌（件8）。
7 润滑油
齿轮箱在运转试验时，可使用SY1216-77压缩机油，夏季使用19号，冬季使用13号。
加油时，其用量不得超过油尺规定刻度，在冬季尤其如此。
在寒冷的地区，若遇到电动机启动困难，可先把塔式皮带轮组的三角皮带调整到底速传动级，使之运转15min-25min,直至润滑油稀化之后，再调整三角皮带到中速传动级，按试验指标逐级提高，也可采用把润滑用桶放在暖气旁加热的方法，使润滑油稀化，再加到齿轮箱中。
8 转速、升温、压力及仪表
齿轮箱或轴承箱在实验台上进行空运转试验时，其转速可按n=0.8n进行匹配，n为齿轮箱输入轴转速，n1为电动机最大功率时的转速。
各轴承的温升和润滑系统的机油压力，应正确测量。
轴承温升的测量点可设在安装轴承部位的箱体外壁上，其最高温声不得超过环境温度+50℃，测温仪表可选用95-B型半导体点温计（0℃ -100℃）或DHS-100X红外线测温仪（-18℃-425℃）。
机油压力的测量点可设在润滑油道位置高处的螺堵孔部位，即把机油压力表的螺纹连接部位紧固在润滑油道位置高处的螺纹中。
分别按操纵盒上的正、反转点动指示按钮，运转试验30s后，机油压力表应有0.05 MPa-0.30 MPa的
压力显示。
测压仪表可选用Y-60型弹簧管压力表（0 MPa-0.6 MPa）。
齿轮箱运转时，各轴承温升不得超过环境温度+50℃，这是在齿轮箱输入轴转速为1975r/min的条件下，经过试验得出的参数。
在做齿轮箱质量鉴定时，可以以此参数为基准，按各种不同类型齿轮箱的输入轴设计转速，适当增、减气温升检测值。
9 噪音及密封
齿轮箱在运转试验时，不得存在异音和渗漏油现象。
对漏油部位可涂抹适量LG-31高分子液体密封胶，噪音限定值按最大允许噪音声压级不大于95dB控制。