測(cè)試滑靴副油膜厚度的位移傳感器跟隨機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】測(cè)試滑靴副油膜厚度的位移傳感器跟隨機(jī)構(gòu)，包括殼體、殼體端蓋，主軸通過軸承設(shè)置在所述的殼體內(nèi)，主軸上設(shè)有輸入動(dòng)力的小齒輪、輸出動(dòng)力的左齒輪和右齒輪；缸體的柱塞孔內(nèi)設(shè)置有測(cè)試柱塞和復(fù)位彈簧；測(cè)試柱塞與輔助測(cè)試柱塞的軸心線在同一直線上，測(cè)試滑靴與輔助測(cè)試滑靴分別貼緊在斜盤的兩面；所述的斜盤通過半圓軸承安裝在殼體上；支撐架可滑動(dòng)地穿設(shè)在可垂直滑動(dòng)的滑動(dòng)支架上的滑槽內(nèi)，所述的支撐架套在所述的斜盤外部；傳感器安裝板和輔助測(cè)試滑靴均與所述的支撐架固結(jié)。本發(fā)明能在模擬斜盤式軸向柱塞泵滑靴真實(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，連續(xù)測(cè)量滑靴副油膜厚度。
【專利說明】測(cè)試滑靴副油膜厚度的位移傳感器跟隨機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種斜盤式軸向柱塞泵滑靴副油膜厚度連續(xù)測(cè)量的跟隨機(jī)構(gòu)，尤其適用于測(cè)試物體具有公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的測(cè)試機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]由于具備功率密度大等優(yōu)點(diǎn)，軸向柱塞泵廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)械和行走機(jī)械等領(lǐng)域。并且隨著社會(huì)對(duì)節(jié)能減排的重視，軸向柱塞泵的效率和壽命成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。軸向柱塞泵的三大摩擦副是決定其壽命和效率的主要因素之一。研究表明滑靴副的能量損失是三大摩擦副之首，滑靴副油膜厚度是決定其泄漏損失和摩擦損失的關(guān)鍵參數(shù)?；サ倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)比較復(fù)雜，既有在缸體的驅(qū)動(dòng)下沿斜盤表面做軌跡為橢圓的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又有繞自身軸線的自旋運(yùn)動(dòng)，此外軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)很緊湊，所以在滑靴副的相關(guān)參數(shù)測(cè)試過程中，存在著傳感器的安裝位置狹小和數(shù)據(jù)線纏繞兩個(gè)難題。因此，目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)滑靴副油膜厚度測(cè)試的相關(guān)試驗(yàn)臺(tái)都具有較大的局限性:一部分試驗(yàn)臺(tái)是采用斜盤轉(zhuǎn)動(dòng)、缸體固定的模擬結(jié)構(gòu)，與軸向柱塞泵實(shí)際運(yùn)動(dòng)關(guān)系完全相反；另一部分實(shí)驗(yàn)臺(tái)則是通過機(jī)械限位限制滑靴自旋的運(yùn)動(dòng)。因此雖然這些試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)加工較簡(jiǎn)單、測(cè)試方便，這些實(shí)驗(yàn)臺(tái)并不能真實(shí)地模擬斜盤式軸向柱塞泵的滑靴副實(shí)際動(dòng)力學(xué)狀態(tài)，因此油膜分布特性測(cè)試結(jié)果存在較大誤差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提供一種能夠更好地測(cè)試滑靴副油膜厚度、在保證實(shí)驗(yàn)臺(tái)能夠模擬斜盤式軸向柱塞泵滑靴真實(shí)運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上的一種用于斜盤式軸向柱塞泵滑靴副油膜厚度連續(xù)測(cè)量的跟隨測(cè)量機(jī)構(gòu)。
[0004]測(cè)試滑靴副油膜厚度的位移傳感器跟隨機(jī)構(gòu)，包括殼體、殼體端蓋，主軸通過軸承設(shè)置在所述的殼體內(nèi)，主軸上設(shè)有輸入動(dòng)力的小齒輪、輸出動(dòng)力的左齒輪和右齒輪；
[0005]與左齒輪嚙合的左缸體、與右齒輪嚙合的右缸體，分別通過滑動(dòng)軸承安裝在殼體上，兩個(gè)缸體外表面都加工有齒數(shù)和模數(shù)相同的輪齒，左齒輪與左缸體的傳動(dòng)比等于右齒輪與右缸體的傳動(dòng)比，并且兩缸體上各加工有一個(gè)柱塞孔和一個(gè)腰形槽；
[0006]所述的右缸體的柱塞孔內(nèi)設(shè)置有測(cè)試柱塞和第一復(fù)位彈簧，所述的左缸體的柱塞孔內(nèi)設(shè)置有輔助測(cè)試柱塞和第二復(fù)位彈簧；所述的測(cè)試柱塞與輔助測(cè)試柱塞的軸心線在同一直線上；輔助測(cè)試柱塞的端部連接輔助測(cè)試滑靴，所述的測(cè)試柱塞的端部連接測(cè)試滑靴，測(cè)試滑靴與輔助測(cè)試滑靴分別貼緊在斜盤的兩面；
[0007]所述的斜盤通過半圓軸承安裝在殼體上；
[0008]殼體上設(shè)有水平方向的第一導(dǎo)軌，設(shè)置在第一導(dǎo)軌上的第一滑動(dòng)支架上開有與所述的第一導(dǎo)軌垂直的第二導(dǎo)軌，設(shè)置在第二導(dǎo)軌上的第二滑動(dòng)支架上設(shè)有滑槽，支撐架可滑動(dòng)地穿設(shè)在所述的滑槽內(nèi)，所述的支撐架套在所述的斜盤外部；
[0009]傳感器安裝板和輔助測(cè)試滑靴均與所述的支撐架固結(jié)，所述的測(cè)試滑靴的頸部穿過傳感器安裝板上的安裝孔，位置傳感器設(shè)置在傳感器安裝板上。
[0010]進(jìn)一步，所述的傳感器安裝板上有大于所述的測(cè)試滑靴的頸部直徑的安裝孔以及三個(gè)在同一分度圓上間隔120°的位置傳感器安裝孔。
[0011]本發(fā)明的機(jī)理如下:
[0012]通過兩組相同傳動(dòng)比的齒輪組合保證輔助測(cè)試缸體與測(cè)試缸體的同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保證輔助測(cè)試滑靴與測(cè)試滑靴的運(yùn)動(dòng)軌跡完全一致，只在垂直于斜盤方向有個(gè)偏移量。
[0013]通過支撐架和兩個(gè)滑動(dòng)導(dǎo)向架的組合，將傳感器安裝版的橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡轉(zhuǎn)化為兩個(gè)滑動(dòng)導(dǎo)向架的平面運(yùn)動(dòng)。
[0014]通過另外一個(gè)與測(cè)試機(jī)構(gòu)同步的缸體、柱塞和滑靴來驅(qū)動(dòng)傳感器安裝板，使傳感器安裝的位置相對(duì)于測(cè)試滑靴保持不變。
[0015]測(cè)試結(jié)構(gòu)在裝配過程中必須保證測(cè)試柱塞與輔助測(cè)試柱塞在同一軸線上，也就是保證測(cè)試滑靴與輔助測(cè)試滑靴在斜盤正反面的運(yùn)動(dòng)軌跡為相同的橢圓。另外該測(cè)試機(jī)構(gòu)殼體內(nèi)部充滿油液，無需其他潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:1、測(cè)試結(jié)構(gòu)為缸體旋轉(zhuǎn)斜盤固定的結(jié)構(gòu)，能夠模擬斜盤式軸向柱塞泵滑靴真實(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2、傳感器安裝板與測(cè)試滑靴并沒有接觸，不影響滑靴的真實(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。3、運(yùn)動(dòng)過程中，在輔助測(cè)試滑靴的幫助下，位移傳感器相對(duì)于滑靴的位置保持不變，能夠連續(xù)測(cè)量滑靴在任意位置的油膜厚度。4、將傳感器安裝板的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)向塊的平動(dòng)，解決了傳感器數(shù)據(jù)線纏繞的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是該位移傳感器跟隨機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，參照附圖:
[0019]圖1中，I軸承端蓋，2是殼體端蓋，3是毛氈圈，4是套筒，5是油封，6是輔助測(cè)試柱塞，7是輔助測(cè)試缸體，8是輔助測(cè)試滑靴9是第一滑動(dòng)支架，10是第二滑動(dòng)支架，11是支撐架，12是傳感器安裝板，13是測(cè)試滑靴，14是測(cè)試滑靴，15是斜盤，16是傳動(dòng)軸，17是小齒輪，18是軸承，19殼體。
[0020]測(cè)試滑靴副油膜厚度的位移傳感器跟隨機(jī)構(gòu)，包括殼體19、殼體端蓋2，主軸通過軸承設(shè)置在所述的殼體19內(nèi)，主軸上設(shè)有輸入動(dòng)力的小齒輪17、輸出動(dòng)力的左齒輪和右齒輪；
[0021]與左齒輪嚙合的左缸體7、與右齒輪嚙合的右缸體，分別通過滑動(dòng)軸承安裝在殼體19上，兩個(gè)缸體外表面都加工有齒數(shù)和模數(shù)相同的輪齒，左齒輪7與左缸體的傳動(dòng)比等于右齒輪與右缸體的傳動(dòng)比，并且兩缸體上各加工有一個(gè)柱塞孔和一個(gè)腰形槽；
[0022]所述的右缸體的柱塞孔內(nèi)設(shè)置有測(cè)試柱塞14和第一復(fù)位彈簧，所述的左缸體的柱塞孔內(nèi)設(shè)置有輔助測(cè)試柱塞6和第二復(fù)位彈簧；所述的測(cè)試柱塞14與輔助測(cè)試柱塞6的軸心線在同一直線上；輔助測(cè)試柱塞6的端部連接輔助測(cè)試滑靴8，所述的測(cè)試柱塞14的端部連接測(cè)試滑靴13，測(cè)試滑靴13與輔助測(cè)試滑靴8分別貼緊在斜盤15的兩面；
[0023]所述的斜盤15通過半圓軸承安裝在殼體I上；
[0024]殼體19上設(shè)有水平方向的第一導(dǎo)軌，設(shè)置在第一導(dǎo)軌上的第一滑動(dòng)支架9上開有與所述的第一導(dǎo)軌垂直的第二導(dǎo)軌，設(shè)置在第二導(dǎo)軌上的第二滑動(dòng)支架10上設(shè)有滑槽，支撐架11可滑動(dòng)地穿設(shè)在所述的滑槽內(nèi)，所述的支撐架11套在所述的斜盤15外部；較佳的安排是第一導(dǎo)軌與第二導(dǎo)軌位于同一水平面上。
[0025]傳感器安裝板12和輔助測(cè)試滑靴12均與所述的支撐架11固結(jié)，所述的測(cè)試滑靴13的頸部穿過傳感器安裝板12上的安裝孔，位置傳感器設(shè)置在傳感器安裝板12上。
[0026]進(jìn)一步，所述的傳感器安裝板12上有大于所述的測(cè)試滑靴13的頸部直徑的安裝孔以及三個(gè)在同一分度圓上間隔120°的位置傳感器安裝孔。
[0027]右側(cè)旋轉(zhuǎn)組件和左側(cè)旋轉(zhuǎn)組件通過缸體外側(cè)的齒輪與安裝在主軸上的小齒輪相連，由于左右兩側(cè)齒輪傳動(dòng)比是相同的，所以保證了左缸體和測(cè)試缸體的同步轉(zhuǎn)動(dòng)。安裝在左缸體上面的輔助測(cè)試柱塞6的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和測(cè)試柱塞14的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同。而輔助測(cè)試滑靴8則作一個(gè)與測(cè)試滑靴13軌跡完全相同但位置不同的橢圓運(yùn)動(dòng)。所述支撐架11，通過安裝孔與第一滑動(dòng)支架9相連，并且能在安裝孔內(nèi)直線移動(dòng)。另外第一滑動(dòng)支架9通過導(dǎo)軌與第二滑動(dòng)支架10相連接，相對(duì)于滑塊作一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)。所述滑動(dòng)支架2通過導(dǎo)軌與殼體相連，并相對(duì)于殼體作一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)。在輔助測(cè)試滑靴8的驅(qū)動(dòng)下，以及滑塊的限制下，支撐架將輔助測(cè)試滑靴8的橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡轉(zhuǎn)化為第一滑動(dòng)支架9和第二滑動(dòng)支架10的平面運(yùn)動(dòng)。所述傳感器安裝板12與支撐架11連接，這樣傳感器安裝板運(yùn)動(dòng)軌跡與輔助測(cè)試滑靴軌跡相同，通過計(jì)算相對(duì)位置確定支撐架和傳感器安裝板的結(jié)構(gòu)尺寸，保證在運(yùn)動(dòng)過程中傳感器安裝位置與測(cè)試滑靴的相對(duì)位置保持不變。傳感器安裝在安裝板上，其信號(hào)線和電源線通過支撐架安裝到滑動(dòng)支架2上，這樣就可以很好地避免了傳感器數(shù)據(jù)線纏繞的問題。傳感器完全跟隨了測(cè)試滑靴的運(yùn)動(dòng)，所以可以連續(xù)的測(cè)量滑靴上表面到傳感器的位置，從而間接得到了滑靴副的油膜厚度，同時(shí)根據(jù)三點(diǎn)確定一平面的原理，可以得到完整的油膜厚度場(chǎng)這一重要參數(shù)，為軸向柱塞泵滑靴副微觀特性的研究提供了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。
[0028]本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也包涵本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.測(cè)試滑靴副油膜厚度的位移傳感器跟隨機(jī)構(gòu)，包括殼體、殼體端蓋，主軸通過軸承設(shè)置在所述的殼體內(nèi)，主軸上設(shè)有輸入動(dòng)力的小齒輪、輸出動(dòng)力的左齒輪和右齒輪； 與左齒輪嚙合的左缸體、與右齒輪嚙合的右缸體，分別通過滑動(dòng)軸承安裝在殼體上，兩個(gè)缸體外表面都加工有齒數(shù)和模數(shù)相同的輪齒，左齒輪與左缸體的傳動(dòng)比等于右齒輪與右缸體的傳動(dòng)比，并且兩缸體上各加工有一個(gè)柱塞孔和一個(gè)腰形槽； 所述的右缸體的柱塞孔內(nèi)設(shè)置有測(cè)試柱塞和第一復(fù)位彈簧，所述的左缸體的柱塞孔內(nèi)設(shè)置有輔助測(cè)試柱塞和第二復(fù)位彈簧；所述的測(cè)試柱塞與輔助測(cè)試柱塞的軸心線在同一直線上；輔助測(cè)試柱塞的端部連接輔助測(cè)試滑靴，所述的測(cè)試柱塞的端部連接測(cè)試滑靴，測(cè)試滑靴與輔助測(cè)試滑靴分別貼緊在斜盤的兩面； 所述的斜盤通過半圓軸承安裝在殼體上； 殼體上設(shè)有水平方向的第一導(dǎo)軌，設(shè)置在第一導(dǎo)軌上的第一滑動(dòng)支架上開有與所述的第一導(dǎo)軌垂直的第二導(dǎo)軌，設(shè)置在第二導(dǎo)軌上的第二滑動(dòng)支架上設(shè)有滑槽，支撐架可滑動(dòng)地穿設(shè)在所述的滑槽內(nèi)，所述的支撐架套在所述的斜盤外部； 傳感器安裝板和輔助測(cè)試滑靴均與所述的支撐架固結(jié)，所述的測(cè)試滑靴的頸部穿過傳感器安裝板上的安裝孔，位置傳感器設(shè)置在傳感器安裝板上。
2.如權(quán)利要求1所述的跟隨機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的傳感器安裝板上有大于所述的測(cè)試滑靴的頸部直徑的安裝孔以及三個(gè)在同一分度圓上間隔120°的位置傳感器安裝孔。
【文檔編號(hào)】G01B21/08GK104197879SQ201410360522
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】徐兵, 王倩囡, 張軍輝, 孫營(yíng)輝, 葛耀崢 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)