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
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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。