一種靜扭強(qiáng)度機(jī)床的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種靜扭強(qiáng)度機(jī)床，該半軸靜扭強(qiáng)度試驗(yàn)測控系統(tǒng)(CYB-90S)是一臺扭轉(zhuǎn)傳動軸類件強(qiáng)度和剛度的試驗(yàn)機(jī)，可以通過計(jì)算機(jī)軟件來采集數(shù)據(jù)，可以連續(xù)或間隙加載。采用計(jì)算機(jī)測量控制軟件操作控制卡產(chǎn)生相應(yīng)信號輸出，通過控制器直接控制電機(jī)啟停，正、反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)計(jì)算機(jī)的采集卡采集、顯示及記錄扭矩、角度信號值以及扭矩——角度測量曲線，并自動得出試驗(yàn)過程中受檢材料的屈服值、破壞值、最大值等數(shù)據(jù)。此設(shè)備靜扭強(qiáng)度最大可作到10萬牛米，解決了我公司開發(fā)大噸位的半軸產(chǎn)品超過6萬牛米的產(chǎn)品的技術(shù)能力，另外提高了我公司開發(fā)新產(chǎn)品的速度和開發(fā)大噸位強(qiáng)度半軸的準(zhǔn)確性。
【專利說明】一種靜扭強(qiáng)度機(jī)床

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及靜扭機(jī)床【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種靜扭強(qiáng)度機(jī)床。

【背景技術(shù)】
[0002]在半軸的研發(fā)過程中，需要靜扭強(qiáng)度機(jī)床測出半軸破壞扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的數(shù)值。
[0003]但是，現(xiàn)有的機(jī)床能夠直接提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)有限，在半軸的研發(fā)過程中，往往需要更多更全面的各類數(shù)據(jù)，而目前這一過程是在破壞試驗(yàn)后進(jìn)行的，通過下來的計(jì)算加工得至IJ，導(dǎo)致整個(gè)研發(fā)的時(shí)間較長，影響了開發(fā)新產(chǎn)品的速度和開發(fā)大噸位強(qiáng)度半軸的準(zhǔn)確性。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種靜扭強(qiáng)度機(jī)床，在工件破壞試驗(yàn)的同時(shí)，能夠同步輸出受驗(yàn)材料的屈服值、破壞值和最大值。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0006]一種靜扭強(qiáng)度機(jī)床，包括床身、工件支撐座、驅(qū)動裝置、角度編碼器、扭矩傳感器、計(jì)算模塊和顯示裝置；
[0007]所述工件支撐座、所述驅(qū)動裝置、所述角度編碼器和所述扭矩傳感器均同軸安裝在所述床身上，所述驅(qū)動裝置能夠?qū)ぜ囊欢耸┘优まD(zhuǎn)力；
[0008]所述扭矩傳感器能夠測量施加在所述工件上的扭矩值，所述角度編碼器能夠測量所述工件的轉(zhuǎn)動角度值，且所述扭矩傳感器和所述角度編碼器均通訊連接于所述計(jì)算模塊，所述計(jì)算模塊能夠根據(jù)測量到的扭矩值和轉(zhuǎn)動角度值生成扭矩-角度測量曲線，且能夠計(jì)算得出試驗(yàn)過程中所述工件的屈服值、破壞值和最大值，并將上述曲線和計(jì)算結(jié)果輸出至所述顯示裝置。
[0009]優(yōu)選的，所述工件支撐座包括同軸設(shè)置的法蘭盤端支撐座和花鍵端支撐座，其中的所述法蘭盤端支撐座能夠固定半軸工件的法蘭盤端，所述花鍵端支撐座位于所述法蘭盤端支撐座和所述驅(qū)動裝置之間，所述驅(qū)動裝置能夠?qū)Π胼S工件的花鍵端施加扭轉(zhuǎn)力。
[0010]優(yōu)選的，所述扭矩傳感器設(shè)置在所述驅(qū)動裝置和所述花鍵端支撐座之間，所述角度編碼器設(shè)置在所述扭矩傳感器和所述花鍵端支撐座之間；所述角度編碼器和所述扭矩傳感器之間設(shè)置有第一聯(lián)軸器，所述扭矩傳感器和所述驅(qū)動裝置之間設(shè)置有第二聯(lián)軸器連接。
[0011]優(yōu)選的，所述驅(qū)動裝置包括電機(jī)和行星輪傳動減速機(jī)。
[0012]從上述的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型提供的靜扭強(qiáng)度機(jī)床，通過其扭矩傳感器能夠測量施加在受驗(yàn)工件上的扭矩值，角度編碼器能夠測量工件的轉(zhuǎn)動角度值，計(jì)算模塊能夠根據(jù)測量到的扭矩值和轉(zhuǎn)動角度值生成扭矩-角度測量曲線，且能夠計(jì)算得出試驗(yàn)過程中工件的屈服值、破壞值和最大值等數(shù)據(jù)，并將上述曲線和計(jì)算結(jié)果輸出至顯示裝置；從而實(shí)現(xiàn)在工件破壞試驗(yàn)的同時(shí)，能夠同步輸出受驗(yàn)材料的更多相關(guān)數(shù)據(jù)，時(shí)效性較強(qiáng)，以便于技術(shù)人員第一時(shí)間了解工件性能，加快了開發(fā)新產(chǎn)品的速度，且同步生成數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性比較高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的靜扭強(qiáng)度機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的靜扭強(qiáng)度機(jī)床的功能連接圖。
[0016]其中，I為床身，2為法蘭盤端支撐座，3為工件，4為花鍵端支撐座，5為角度編碼器，6為第一聯(lián)軸器，7為扭矩傳感器，8為第二聯(lián)軸器，9為減速機(jī)座，10為行星輪傳動減速機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0017]本實(shí)用新型提供了一種靜扭強(qiáng)度機(jī)床，其在測量半軸破壞扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度數(shù)值的同時(shí)，還能夠同時(shí)輸出受驗(yàn)材料的屈服值、破壞值和最大值。
[0018]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0019]請參閱圖1和圖2，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的靜扭強(qiáng)度機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的靜扭強(qiáng)度機(jī)床的功能連接圖。
[0020]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的靜扭強(qiáng)度機(jī)床，其核心改進(jìn)點(diǎn)在于，包括床身1、工件支撐座、驅(qū)動裝置、角度編碼器5、扭矩傳感器7、計(jì)算模塊和顯示裝置；
[0021]其中，工件支撐座、驅(qū)動裝置、角度編碼器5和扭矩傳感器7均同軸安裝在床身I上，驅(qū)動裝置能夠?qū)ぜ?的一端施加扭轉(zhuǎn)力；
[0022]扭矩傳感器7能夠測量施加在工件3上的扭矩值，角度編碼器5能夠測量工件3的轉(zhuǎn)動角度值，且扭矩傳感器7和角度編碼器5均通訊連接于計(jì)算模塊，計(jì)算模塊能夠根據(jù)測量到的扭矩值和轉(zhuǎn)動角度值生成扭矩-角度測量曲線，且能夠計(jì)算得出試驗(yàn)過程中受驗(yàn)工件3材料的屈服值、破壞值和最大值(最大強(qiáng)度、最大試驗(yàn)力等)，并將上述曲線和計(jì)算結(jié)果輸出至顯示裝置(圖中未示出)，以便于技術(shù)人員能夠直接觀察到。
[0023]從上述的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的靜扭強(qiáng)度機(jī)床，通過其扭矩傳感器7能夠測量施加在受驗(yàn)工件3上的扭矩值，角度編碼器5能夠測量工件3的轉(zhuǎn)動角度值，計(jì)算模塊能夠根據(jù)測量到的扭矩值和轉(zhuǎn)動角度值生成扭矩-角度測量曲線，且能夠計(jì)算得出試驗(yàn)過程中工件3的屈服值、破壞值和最大值等數(shù)據(jù)，并將上述曲線和計(jì)算結(jié)果輸出至顯示裝置；從而實(shí)現(xiàn)在測量半軸破壞扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度數(shù)值的同時(shí)，還能夠同步輸出受驗(yàn)材料的更多相關(guān)數(shù)據(jù)，時(shí)效性較強(qiáng)，以便于技術(shù)人員第一時(shí)間了解工件性能，加快了開發(fā)新產(chǎn)品的速度，且同步生成數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性比較高。
[0024]需要說明的是，在本方案中，計(jì)算模塊根據(jù)測量到的扭矩值和轉(zhuǎn)動角度值生成扭矩-角度測量曲線，且計(jì)算得出試驗(yàn)過程中工件的屈服值、破壞值和最大值，這一功能的實(shí)現(xiàn)屬于現(xiàn)有技術(shù)，其工作原理為業(yè)內(nèi)的公知常識。本方案所要解決的技術(shù)問題是:將具有上述功能的計(jì)算模塊增加到靜扭強(qiáng)度機(jī)床上，實(shí)質(zhì)上是對連接關(guān)系以及組成進(jìn)行的改進(jìn)，而不涉及對計(jì)算模塊本身進(jìn)行的改進(jìn)，屬于專利法第二條第三款所規(guī)定的實(shí)用新型保護(hù)客體。
[0025]在本方案提供的具體實(shí)施例中，受驗(yàn)工件3為半軸，此時(shí)工件支撐座包括同軸設(shè)置的法蘭盤端支撐座2和花鍵端支撐座4，其中的法蘭盤端支撐座2能夠固定半軸工件3的法蘭盤端，花鍵端支撐座4位于法蘭盤端支撐座2和驅(qū)動裝置之間，驅(qū)動裝置能夠?qū)Π胼S工件3的花鍵端施加扭轉(zhuǎn)力。
[0026]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的靜扭強(qiáng)度機(jī)床，主要用于輕、中、重型汽車驅(qū)動橋半軸靜扭強(qiáng)度性能檢測，通過為工件支撐座更換不同的固定支架及連接件，可以滿足不同長度的汽傳動部件的靜扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)，在此不再贅述。
[0027]進(jìn)一步的，扭矩傳感器7設(shè)置在驅(qū)動裝置和花鍵端支撐座4之間，角度編碼器5設(shè)置在扭矩傳感器7和花鍵端支撐座4之間；角度編碼器5和扭矩傳感器7之間連接有第一聯(lián)軸器6，扭矩傳感器7和驅(qū)動裝置之間連接有第二聯(lián)軸器8。為了保證測量精度，扭矩傳感器7兩端鏈接均采用彈性柱銷聯(lián)軸器。
[0028]在本方案提供的具體實(shí)施例中，驅(qū)動裝置包括電機(jī)(圖中最左側(cè))和行星輪傳動減速機(jī)10，其結(jié)構(gòu)可以參照圖1所示，其中9為減速機(jī)座。
[0029]下面結(jié)合實(shí)際工作過程和工作原理對本方案做進(jìn)一步介紹:
[0030]在使用時(shí)，將半軸放入工裝內(nèi)，工步一、將半軸工件3的花鍵端放入花鍵端支撐座4內(nèi)，法蘭盤端固定到法蘭盤支撐座2上；工步二、啟動系統(tǒng)；工步三、輸入所需要的數(shù)值；工步四、扭轉(zhuǎn)測試；工步五、顯示測試結(jié)果。
[0031]半軸靜扭強(qiáng)度試驗(yàn)是通過測控系統(tǒng)(CYB-90)來實(shí)現(xiàn)扭轉(zhuǎn)傳動軸類件強(qiáng)度和剛度的試驗(yàn)機(jī)，可以通過計(jì)算機(jī)軟件來采集數(shù)據(jù)，可以連續(xù)或間隙加載，來達(dá)到試驗(yàn)要求，采用計(jì)算機(jī)測量控制軟件操作控制卡產(chǎn)生相應(yīng)信號輸出，通過控制器直接控制電機(jī)啟停，正、反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)計(jì)算機(jī)的采集卡采集、顯示及記錄扭矩、角度信號值以及扭矩——角度測量曲線，并自動得出試驗(yàn)過程中受檢材料的屈服值、破壞值、最大值等數(shù)據(jù)。
[0032]1、通過計(jì)算機(jī)接口和測量控制軟件能對電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制；
[0033]2、通過系統(tǒng)能實(shí)時(shí)顯示、記錄扭矩、角度測量值；
[0034]3、系統(tǒng)能對扭矩、角度上、下限報(bào)警，報(bào)警值可任意設(shè)定；
[0035]4、系統(tǒng)可以對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)存儲或按使用者的意愿進(jìn)行選點(diǎn)存儲；
[0036]5、能實(shí)時(shí)顯示扭矩——角度測量曲線；
[0037]6、自動計(jì)算得出試驗(yàn)過程中受檢材料的屈服值、破壞值、最大值等數(shù)據(jù)；
[0038]7、系統(tǒng)可以通過打印機(jī)對測試結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)、曲線打印。
[0039]半軸靜扭強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)分三種控制方式試驗(yàn):
[0040]1.手動控制方式試驗(yàn)的進(jìn)行
[0041]信號采集控制器上的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)開關(guān)置于正轉(zhuǎn)位置，選擇試驗(yàn)方式為“手動控制方式”，如果需要將扭矩、角度置零，先完成置零操作，單擊界面上的“啟動”按鈕，開始試驗(yàn)，試驗(yàn)參數(shù)值和曲線會實(shí)時(shí)顯示，到達(dá)破壞點(diǎn)后，系統(tǒng)自動控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)停止，曲線停止采集。
[0042]2.扭矩控制方式試驗(yàn)的進(jìn)行
[0043]信號采集控制器上的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)開關(guān)置于正轉(zhuǎn)位置，選擇試驗(yàn)方式為“扭矩控制方式”，設(shè)定扭矩值和扭矩提前量系數(shù)(可以通過數(shù)字顯示左邊增減按鈕增加和減少，也可以通過鼠標(biāo)選中鍵盤輸入數(shù)值)，如果需要將扭矩、角度置零，先完成置零操作，單擊界面上的“啟動”按鈕，開始試驗(yàn)，試驗(yàn)參數(shù)值和曲線會實(shí)時(shí)顯示，到達(dá)設(shè)定扭矩值時(shí)，系統(tǒng)自動控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)停止，完成試驗(yàn)。如果到達(dá)設(shè)定扭矩之前，試樣破壞，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)也自動停止，完成試驗(yàn)，此次的試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算顯示出來。
[0044]3.角度控制方式試驗(yàn)的進(jìn)行
[0045]信號采集控制器上的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)開關(guān)置于正轉(zhuǎn)位置，選擇試驗(yàn)方式為“角度控制方式”，設(shè)定角度值和角度提前量系數(shù)(可以通過數(shù)字顯示左邊增減按鈕增加和減少，也可以通過鼠標(biāo)選中鍵盤輸入數(shù)值)，如果需要將扭矩、角度置零，先完成置零操作，單擊界面上的“啟動”按鈕，開始試驗(yàn)，試驗(yàn)參數(shù)值和曲線會實(shí)時(shí)顯示，到達(dá)設(shè)定角度值時(shí)，系統(tǒng)自動控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)停止，完成試驗(yàn)，如果到達(dá)設(shè)定角度之前，試樣破壞，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)也自動停止，完成試驗(yàn)，此次的試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算顯示出來。
[0046]本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0047]對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種靜扭強(qiáng)度機(jī)床，其特征在于，包括床身、工件支撐座、驅(qū)動裝置、角度編碼器、扭矩傳感器、計(jì)算模塊和顯示裝置； 所述工件支撐座、所述驅(qū)動裝置、所述角度編碼器和所述扭矩傳感器均同軸安裝在所述床身上，所述驅(qū)動裝置能夠?qū)ぜ囊欢耸┘优まD(zhuǎn)力； 所述扭矩傳感器能夠測量施加在所述工件上的扭矩值，所述角度編碼器能夠測量所述工件的轉(zhuǎn)動角度值，且所述扭矩傳感器和所述角度編碼器均通訊連接于所述計(jì)算模塊，所述計(jì)算模塊能夠根據(jù)測量到的扭矩值和轉(zhuǎn)動角度值生成扭矩-角度測量曲線，且能夠計(jì)算得出試驗(yàn)過程中所述工件的屈服值、破壞值和最大值，并將上述曲線和計(jì)算結(jié)果輸出至所述顯示裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜扭強(qiáng)度機(jī)床，其特征在于，所述工件支撐座包括同軸設(shè)置的法蘭盤端支撐座和花鍵端支撐座，其中的所述法蘭盤端支撐座能夠固定半軸工件的法蘭盤端，所述花鍵端支撐座位于所述法蘭盤端支撐座和所述驅(qū)動裝置之間，所述驅(qū)動裝置能夠?qū)Π胼S工件的花鍵端施加扭轉(zhuǎn)力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜扭強(qiáng)度機(jī)床，其特征在于，所述扭矩傳感器設(shè)置在所述驅(qū)動裝置和所述花鍵端支撐座之間，所述角度編碼器設(shè)置在所述扭矩傳感器和所述花鍵端支撐座之間；所述角度編碼器和所述扭矩傳感器之間設(shè)置有第一聯(lián)軸器，所述扭矩傳感器和所述驅(qū)動裝置之間設(shè)置有第二聯(lián)軸器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜扭強(qiáng)度機(jī)床，其特征在于，所述驅(qū)動裝置包括電機(jī)和行星輪傳動減速機(jī)。
【文檔編號】B23Q17/20GK204036154SQ201420485793
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】陸洪剛, 鐘致濤, 張學(xué)良, 牛金彪, 宮晉臣, 邵強(qiáng), 蔡永和, 趙朝線, 杜海峰, 王欣勇, 李洪巖, 宗照東, 魯相春 申請人:吉林圓方機(jī)械集團(tuán)有限公司