全文总字数：5396字

1. 研究目的与意义（文献综述）

齿轮箱,又名变速箱，是一种基础动力传动装置，通过不同齿数的齿轮之间啮合，将马达的转速转换到执行设备需要的转速，并能改变转矩。在目前的动力传动机构中，齿轮箱的应用相当广泛，几乎可以在各种机械传动系统中见到它的存在，比如交通工具中的船舶、汽车等行业，加工机器及自动化生产设备的机械行业，甚至日常生活中的家电、钟表等。它由一组组齿轮构成，通过应用单元结构模块化设计原理，极大的减少了零部件种类，适合大规模生产，通过略微改动可以灵活选型。齿轮箱的布局设计不仅使齿轮传动的结构简化，还便于装配、更换以及检查。由于其特性，能够胜任从大动力的运输工作到小负载的精确传输，所以广泛应用在速度与扭矩的转换设备中。

随着国家新的产业结构调整政策的落实，风力发电以及船舶等领域呈现了良好的发展势头和前景。而齿轮箱则是这两大领域都要涉及到的重要设备。众多的国有、民营企业都进入了齿轮箱的生产制造领域。为保证产品的可靠性，齿轮箱需在试验台上进行加载测试，以判定其传动效率、温升、振动和噪音等各方面特性，完善产品设计和制造工艺 。齿轮箱在研制过程中，必须进行台架试验取得试验数据作为设计改进的依据。研制结束后，还须进行台架试验取得数据作为相关认证机构为企业颁发资质认可的依据。规模生产阶段，仍须进行台架试验对产品进行出场检验。可以说，试验台是齿轮箱研制和生产的必须装备。另外，齿轮箱性能试验台的主要功能是通过系统控制指令，提供需要的转速和转矩，同时，可对相关信号进行采集、记录和处理。在齿轮箱台架试验中该转速和转矩模拟的是齿轮箱的驱动源或负载。同样，该转速和转矩也可用来模拟诸如柴油机、发电机、电动机的负载等等。也就是说，该类试验台可以应用所有大型旋转设备的性能试验。可见，齿轮箱性能试验台技术在非常大的领域内都具有良好的应用前景。

减速器试验台装置是对减速器包括转矩、转速、传动效率、过载能力等在内的多种性能参数进行测试的一种试验设备。我们可通过各种试验和试验效果来判断减速器设计的合理性，以及其制造、装配的可靠性，分析试验结果和总结其原因将有助于评定减速器的机械性 能，同时也为设计人员提供实际的设计依据的测试。齿轮箱试验台系统主要由驱动部分、加载部分和被测试部分组成。

2. 研究的基本内容与方案

构成减速器试验台的基本元素有:驱动设备、检测装置、被试减速器、陪试减速器、加载设备等.其中试验台源动力由驱动设备发出，经检测装置、减速器等传递到加载设备上，通常将发动机、电动机等作为驱动设备;检测装置用来测量能量传递过程中的基本参数，如转矩、转速等，然后将参数传输给主控设备。

传动方案选择电加载封闭结构。由于目前液压加载方式属于开放式齿轮加载试验台系统，会浪费大量的能量在于加载无关的地方，成本较高，而且存在漏油问题，已经逐渐被抛弃，所以舍弃这种选择。对于运用很多的机械加载试验台，由于其机械结构比较复杂，在运转中不太容易实现载荷的改变，虽然系统稳定性较好，但是不宜控制，操作费时费力。最后的电加载封闭试验台，具有机械结构简单，传动效率高，能量损失小，性能稳定可靠，后期维护花费少等优点，所以最终采用电加载封闭结构。

由于传动方案中各部件一字排开，占用空间较大，所以我们采用了两台减速器肩并肩的排列模式，不仅将长度打了一个对折，使设备看上去紧凑，还降低了整体设备同轴度的要求。

图 6 传统的减速器传动示意图

图 7 改进后的减速器传动示意图

由开关控制驱动电机通电，驱动电机将电能转化为动能，带动被试减速器转动，传感器记录转速和转矩。被试减速器低速端主动轮带动中间传动轮转动，中间轮又带动从动减速器（陪试减速器）从动轮运转，传感器记录转速和转矩。

在确定减速箱传动试验台的加载形式和传动方案后，通过计算设计出各个部分的零件图和装配图，通过soildworks软件进行3D模型的绘制，最终完成试验台3D模型的设计。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅文献资料，确定方案，完成开题报告。

第4－5周：检索外文资料，并完成外文资料的翻译工作。

第6－10周：完成设计计算以及图纸绘制。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]程彦泉, 周建军, 李静, et al. 齿轮箱疲劳试验台系统研究现状及发展趋势[j]. 机械传动, 2015(09):199-202.

[2]武文颖. 刮板输送机减速器试验台wdp加载装置研究[d]. 2017.

[3]张伟, 李向阳, 张树忠. mw级风机齿轮箱故障模拟实验台设计[j]. 机床与液压, 2017(2).