一种具有保护功能的齿轮系统故障模拟综合实验台外罩

摘要

本发明涉及一种具有保护功能的齿轮系统故障模拟综合实验台外罩，外罩由PVC材料制造且底部有六个与实验台螺纹孔对应的竖直方向通孔用于定位连接。实验台顶部采用拱形设计保证实验操作空间，也可方便直接观察实验操作台的运行情况；安装外罩后实验操作台在高速运转的情况下，大大降低实验人员遭受实验台意外飞溅出物体弹伤的概率，同时也降低了异物掉进实验台导致其运转故障的几率。本发明齿轮系统故障模拟综合实验台外罩不会因激起固有特征频率及倍频而影响实验台的故障特征信号。

权利要求

1.一种具有保护功能的齿轮系统故障模拟综合实验台外罩，其特征在于：该外罩由外罩本体（1）和底部的六个通孔（2）组成；为方便安装固定，在齿轮系统故障模拟实验操作台（3）上设有三列与齿轮系统实验台轴向平行的螺纹孔（4）；该外罩尺寸与综合实验台尺寸相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种具有保护功能的齿轮系统故障模拟综合实验台外罩，其特征在于：外罩本体（1）的顶部采用拱形设计；外罩本体（1）的厚度为8mm；外罩本体（1）底部的六个通孔（2）通过型号为M5的螺栓与操作台连接固定。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有保护功能的齿轮系统故障模拟综合实验台外罩，其特征在于：外罩本体不会因激起固有特征频率及其倍频而影响实验台的故障特征信号。

说明书

一种具有保护功能的齿轮系统故障模拟综合实验台外罩

技术领域

[0001] 本发明涉及一种具有保护功能的实验台外罩，涉及齿轮系统故障模拟综合实验台领域，尤其涉及一种具有保护功能的齿轮系统故障模拟综合实验台外罩。

背景技术

[0002] 在对工程实际齿轮传动系统故障的科学实验研究工作和课堂教学任务中，为了便于模拟仿真分析，通常引入可以模拟工程实际中齿轮传动系统常见故障且轻便、美观、便于拆卸的实验台作为通用技术研究手段。随着人们对机械设备安全运转的重视以及机械故障对企业所造成直接和间接经济损失影响，人们对机械设备的安全性能提出了越来越高的要求。在齿轮系统故障模拟综合实验台设计加工过程中，通常在完成对实验台主体部分加工后，缺乏对齿轮传动故障实验台操作实验人员安全性保护的相应设施。

[0003] 为解决上述问题，本发明提出一种具有保护功能的齿轮系统故障模拟综合实验台外罩。该实验台外罩综合其实用性和经济性，采用PVC材料同时兼顾其高性价比和功能多样性特点，既能保证齿轮故障模拟综合实验台实验效果又使其拆装简便。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种具有保护功能的齿轮系统故障模拟综合实验台外罩，该外罩包括：外罩本体和与实验台螺纹孔对应的通孔。

[0005] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具有保护功能的齿轮系统故障模拟综合实验台外罩。该齿轮系统故障模拟综合实验台外罩包括由PVC材料制造的外罩本体和外罩底部六个与实验台螺纹孔对应用于定位连接的通孔。

[0006] 与其它齿轮系统故障模拟综合实验台相比，本发明具有以下优点：

[0007] 1、本发明结合综合实验台诸多要求，采用一体化设计降低了制造成本，同时该外罩本体不存在任何金属连接，整体采用PVC材料既经济实惠又有较好的透明度，具有很好的保护作用且不会对实验台内部观察产生影响。

[0008] 2、安装在实验台上的外罩可以在实验进行过程中起到保护实验人员的作用，也可以在高速运转的情况下大大降低实验人员遭受实验台意外飞溅出物体弹伤的概率，同时降低异物掉进实验台导致其运转故障的几率，对实验人员和机械设备起到保护作用。

[0009] 3、通过采用本实验台外罩，在对各种不同的故障进行模拟操作过程中，不会因激起外罩固有频率及其倍频而影响实验台故障特征信号，能很好的保证实验质量。

附图说明

[0010] 图1为齿轮系统故障模拟实验台外罩结构示意图

[0011] 图2为齿轮系统故障模拟实验操作台三维示意图

[0012] 图3为齿轮系统故障模拟实验台外罩三维装配示意图

[0013] 图4为外罩本体的1阶故障固有频率图

[0014] 图5为外罩本体的2阶故障固有频率图

[0015] 图6为外罩本体的3阶故障固有频率图

[0016] 图7为外罩本体的5阶故障固有频率图

[0017] 图8为齿轮故障模拟综合实验台的ADAMS模型

[0018] 图9为含有齿轮系统故障的仿真信号

[0019] 图10为含有齿轮系统故障的实验台仿真信号

[0020] 图中：1、外罩本体 2、通孔 3、齿轮系统故障模拟实验操作台 4、螺纹孔具体实施方式

[0021] 以下将结合附图对本发明专利作进一步说明。

[0022] 如图1所示为该齿轮系统故障模拟实验台外罩结构示意图。用SolidWorks建立该齿轮系统故障模拟实验台外罩的三维模型，该外罩本体1采用PVC材料且外罩本体1的底部有六个竖直方向的通孔2；外罩本体1的整体尺寸与实验操作台相对应；实验台顶部采用拱形设计保证实验操作空间，可方便直接观察实验操作台的运行情况。

[0023] 如图2所示为齿轮系统故障模拟实验操作台三维示意图，如图3所示为齿轮系统故障模拟实验台外罩三维装配示意图。在齿轮系统故障模拟实验操作台3上设有三列与齿轮系统实验台轴向平行的螺纹孔4；外罩本体1的外形尺寸依照齿轮系统故障模拟实验操作台3的轮廓设计；设计外罩本体1的厚度为8mm，同时采用PVC材料足以保护实验操作人员不被飞溅出的铁屑弹伤；外罩本体1的底部采用六组型号为M5的螺栓与齿轮系统故障模拟实验操作台3连接固定，提高了齿轮系统故障模拟实验操作台3的可靠性。

[0024] 如图4所示为外罩本体的1阶故障固有频率图，图5为外罩本体的2阶故障固有频率图，图6为外罩本体的3阶故障固有频率图，图7为外罩本体的5阶故障固有频率图。为了分析实验台外罩本体1对该齿轮系统故障模拟实验台3的故障固有频率影响，将外罩本体1的模型导入ANSYS中，并对该模型的材料属性、密度等参数进行设置，施加约束并进行静态求解得出静态状态下的前5阶固有频率。

[0025] 如图8所示为齿轮故障模拟综合实验台的ADAMS模型，图9为含有齿轮系统故障的仿真信号，图10为含有齿轮系统故障的实验台仿真信号。将建立好的齿轮系统故障模拟综合实验台模型导入ADAMS进行不同故障下的动力学仿真，在ADAMS的后续处理模块中可得到各种不同故障下的故障特征频率，通过对比验证外罩本体的固有频率不会对实验台的故障特征信号产生干扰。

[0026] 通过将外罩本体的固有频率与实验台在不同故障运行状态下的故障特征频率进行对比，可知外罩本体不会因激起固有特征频率及倍频而影响实验台的故障特征信号。