大功率高速齿轮试验台的设计研究

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1、笫5卷(4)热能动力工程大功率高速齿轮试验台的设计研究薛光亚(哈尔滨船舶锅炉涡轮机研究所)[摘要]本文介绍大功率封闭式高速齿轮试验台的主要性能参数，元部件组成及工作原理封嗣系统弹性元件设计与系统扭角计算。关键词齿轮传动装置试验台设计验台不仅可以实现空载启动，在运转中加载，面且，还可以实现在任意转数下施加任‘一意负荷的理想试验。、前言日前舰船动力装置正在飞速发展，功率二．试验台基本参数大，转数高，体积小、重量轻、噪音低已成为现代舰船动力装置的突出特点J做为动力装在充分调研的基础上，根据舰船发展的置主要部分之一的齿轮传动装置也必须不断需要，考虑到试验台阿先进性、现实性

2、，经地提高和发展，以适应现代舰船动力装置的济性和通用性，选定适当的模化比例，经分析需要。现在世界各国都非常重视它的试验和比较充分论证，最后确定试验台的基本参数研究。为：、大功率封闭式高速齿轮试验台是开展高封闭功率尸=2．2Mw(3000HP)速重载齿轮试验研究理想而必备的试验装齿轮圆周速度=10．94～92．424m／s置。它不仅可以对高速重载齿轮的各种失效试验齿轮转数=400~I1189r／rain形式与影响因素进行试验，还可以对轴齿轮中心距=340mm承和2．2Mw(3000马力)以下的齿轮传动传动比=3．31·装置与传动元件进行产品性能试验。加载方式液压式在

3、试验台封闭系统设计时，弹性轴在满驱动电机200kW直流电动机．足强度和临界转数条件的前提下，尽量减小其刚度，增加系统扭角。这样不仅可以保证三、试验台的元件组成加载的可靠性，而且还可以保证测试的准确及工作原理性。桩长度和转角既定的情况下，每一直径的弹性轴只能在一定的扭矩范围内使用。本试验台主要由本体，滑油系统、测试系试验台的扭矩范围大，因此，设计了五组弹统与控制台三大部分组成。性辅，使试验台具有广阔的试验范围和可靠I．奉体部分(见盟I)的测试精度。采用叶片式液压加载器的本试本体部分除直流电机外，其它部套均固啦辅目期；1987一lO·lO第三耩1989·l2·O7第4

4、期(28)大功率高速齿轮试验台的设计研究·49一定在具有足够刚性的底盘上，底盘与电机安(1)直流电机装在大型铸铁平台上，试验台旋转中心高为额定功率：200kW650mm。额定转数I400r／rain固l夫功率封讯式高速齿轮试验台简固1．JD·24粜藏环2．试验齿轮箱3．，11．弹性轴4．馥压加裁器5，8，9，膜片眠轴节6．中阊主持轴承7．DSC-10000转矩计10．传动齿轮箱12，l4挠性眠辅节13．增建器15．ZD2—132—1B直瘴电动机l6．过建保护装置最高转数：1200r／min直流电机调速性和节流调压阀组成。采用三对叶片，能好，采用KGF500／400

5、可控硅传动设备油压最高为50x10Pa，摄大扭转角为供电。30。，最大加载扭矩为6865N·m。(700kgf·(2)增速器m)。为I级齿轮传动，=374mm2．滑油系统B=240YEllrl主要包括试验齿轮箱、传动齿轮箱，增z／z2=37／106I组l／z2=71／72速器与加载器四个油系统。Ⅱ组(备用)3．测试系统与控澜台考虑通用和加工方便，齿轮型式、材试验台采用压力润滑，油系统的压力、料、加工方法，轴系结构等均同试验齿轮。流量、油温均能调节和控制，油压过低能自(3)试验齿轮箱动报警。封闭系统中装有集流环和扭矩仪。试验齿轮为I级减速传动，齿轮采用渐JD一24集

6、流环可对试验齿轮进行数据测开线人字齿、齿腹修缘、齿轮中心距为量。PSC-1000龟子数字扭矩仪可对试验340mm。小齿轮为整体结构，大齿轮为装配中的转数、扭矩自动谫l量，数字显示、直观方结构并带有止推面。大齿轮轴有内孔，用以便。通过扭力轴，孔壁开槽以备测试引线用。试验台的指示，控制仪表，操纵手柄与齿轮材料和几何参数根据试验内容不同开关等均装在控制台上。试验齿轮的转数，可进行更换。齿轮箱采用簿壁轴瓦圆柱滑动负荷滑油流量、温度、压力以及其它必测参轴承。箱体为焊接结构。数均在控制台上示出．(4)传动齿轮箱试验台是按封闭功率流式原理工作的。为避免经常更换，用增加齿宽5O廿

7、Ⅱn的通过在加载器叶片轴与转子叶片间遥入高压办法来降低齿轮负荷系数，提高传动齿轮的油使弹性轴产生弹性变形来给试验齿轮施加寿命。传动齿轮其它几何参数与结构尺寸同工作负荷。试验齿轮上所受到f拊扭力矩是由试验齿轮。封闭系统中平衡内力产生的I试验齿轮所传(5)液压加载器递的功率(封闭功率)在封闭系统中循环，而叶片式液压加载器主要由扭转泊缸直流电机供给的功率只是为了克服系统中的·50·热能动力工程1990年摩擦阻力损失。电机带动整个试验装置运转1．弹性轴设计时，试验齿轮的转数通过电机与增速器来调封闭系统中的试验齿轮箱、加载器、传节。当试验加载时，加载器叶片轴与转子扭动齿轮箱

8、等各部套是