本實用新型涉及轉(zhuǎn)動軸沖擊扭矩測試領(lǐng)域，更具體的說尤其涉及一種慣量盤互沖式轉(zhuǎn)動軸破壞性試驗裝置。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)動軸是連接產(chǎn)品零部主件必須用到的，用于轉(zhuǎn)動工作中既承受彎矩又承受扭矩的軸。轉(zhuǎn)動軸能夠承受的最大扭矩直接影響到轉(zhuǎn)動軸的性能及使用，因此，在轉(zhuǎn)動軸出廠前，必須要經(jīng)過扭矩測試，即在轉(zhuǎn)動軸給定最大扭矩的破壞性試驗，檢驗在該最大扭矩值的情況下轉(zhuǎn)動軸是否會被扭斷，檢驗合格后才能作為合格品進行使用。通常來說，測量轉(zhuǎn)動軸扭矩的方法為采用電機連接轉(zhuǎn)動軸的一端帶動轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動軸的另一端連接剎車盤，在轉(zhuǎn)動軸上還連接有用于測量扭矩的扭矩傳感器。對于部分轉(zhuǎn)矩需求較低的轉(zhuǎn)動軸來說，這樣的確可以測量出轉(zhuǎn)動軸的扭矩，但是對于轉(zhuǎn)矩較大的轉(zhuǎn)動軸，這種方法便無法直接進行，因為達到最大扭矩時需要電機提供的功率非常的大，實際上無法買到現(xiàn)成的大功率電機或者使用大功率電機的成本太高，不符合實際生產(chǎn)降低成本的需求。因此，設(shè)計一種能夠以普通電機實現(xiàn)較大扭矩的轉(zhuǎn)動軸的扭矩測試方法和裝置顯得尤為必要?，F(xiàn)有的通過一個慣量盤來進行測量扭矩的裝置能夠測量的沖擊扭矩值范圍比較窄，如何擴大沖擊扭矩的測量范圍是本領(lǐng)域的一個難點，慣量盤又受制于機械加工的問題無法做的太大，因此本實用新型設(shè)計一種利用兩個慣量盤互撞的方法來增加慣量盤的轉(zhuǎn)動慣量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有轉(zhuǎn)動軸的扭矩測試方法中因電機功率限制導(dǎo)致無法進行大扭矩轉(zhuǎn)動軸的測試的問題，提供了一種使用普通電機即可實現(xiàn)的較大扭矩的轉(zhuǎn)動軸測試的慣量盤互沖式轉(zhuǎn)動軸破壞性試驗裝置。

本實用新型通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：

一種慣量盤互沖式轉(zhuǎn)動軸破壞性試驗裝置，包括第一慣量盤、第二慣量盤、第一驅(qū)動電機、離合器、主動軸、待測轉(zhuǎn)動軸、第一聯(lián)軸器、第二聯(lián)軸器、扭矩傳感器、第一契合塊、第二契合塊和工作臺，所述第一驅(qū)動電機通過離合器連接主動軸的一端，所述主動軸上套裝有第一慣量盤，所述主動軸的另一端套裝有第一契合塊，所述第二慣量盤依次連接第一聯(lián)軸器、扭矩傳感器、第二聯(lián)軸器、待測轉(zhuǎn)動軸和第一契合塊，所述第一契合塊、第二契合塊、第一慣量盤、第二慣量盤、待測轉(zhuǎn)動軸、主動軸和扭矩傳感器的軸心線均在同一條直線上，所述第一契合塊和第二契合塊上設(shè)置有相配合的契合槽，在第一契合塊和第二契合塊相互接觸時進行咬合；所述待測轉(zhuǎn)動軸通過軸承座固定在工作臺上，所述第一驅(qū)動電機固定在移動塊上，所述工作臺上設(shè)有直線導(dǎo)軌，移動塊設(shè)置在所述直線導(dǎo)軌上并能沿所述直線導(dǎo)軌直線運動，所述移動塊還連接驅(qū)動所述移動塊移動的驅(qū)動氣缸。

進一步的，所述第一驅(qū)動電機通過電機座固定在移動塊上。

進一步的，所述第一慣量盤和第二慣量盤均為質(zhì)量均勻分布的圓盤狀飛輪，第二慣量盤的半徑大于第二慣量盤的半徑，第二慣量盤的質(zhì)量大于第一慣量盤的質(zhì)量。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型利用質(zhì)量較大的慣量盤提供轉(zhuǎn)動慣量，驅(qū)動電機僅需將慣量盤帶動到指定轉(zhuǎn)速即可，無時間要求，因此驅(qū)動電機選用普通電機即可，極大的降低了設(shè)備的成本；采用慣量盤作為沖擊源，實際提供的扭矩直接由慣量盤提供，控制慣量盤的質(zhì)量和剎車盤的剎車時間即可控制不同大小的沖擊扭矩力的大小，從而適應(yīng)不同扭矩的測試；扭矩傳感器用于檢測破壞性試驗中待測轉(zhuǎn)動軸受到的實際扭矩值，便于了解試驗過程中扭矩值的大小和變化；本實用新型通過設(shè)置相互沖擊的兩個慣量盤極大的增加了扭矩測試范圍，提高了本實用新型的適用性，同時利用一個較重的慣量盤作為剎車盤使用，利用兩個慣量盤轉(zhuǎn)動慣量的不同，利用驅(qū)動電機帶動一個慣量盤轉(zhuǎn)動向另一個轉(zhuǎn)動盤方向運動，二者通過第一契合塊和第二契合塊咬合在一起，再同步轉(zhuǎn)動，從而避免了剎車盤無法及時制動的問題。

附圖說明

圖1是本實用新型一種慣量盤互沖式轉(zhuǎn)動軸破壞性試驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-第一慣量盤、2-第二慣量盤、3-主動軸、4-待測轉(zhuǎn)動軸、5-驅(qū)動電機、6-離合器、7-第一聯(lián)軸器、8-第二聯(lián)軸器、9-扭矩傳感器、10-第一契合塊、11-第二契合塊、12-工作臺、13-移動塊、14-驅(qū)動氣缸、15-直線導(dǎo)軌。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明：

如圖1所示，一種慣量盤互沖式轉(zhuǎn)動軸破壞性試驗裝置，包括第一慣量盤1、第二慣量盤2、驅(qū)動電機5、離合器6、主動軸3、待測轉(zhuǎn)動軸4、第一聯(lián)軸器7、第二聯(lián)軸器8、扭矩傳感器9、第一契合塊10、第二契合塊11和工作臺12，所述驅(qū)動電機5通過離合器6連接主動軸3的一端，所述主動軸3上套裝有第一慣量盤1，所述主動軸3的另一端套裝有第一契合塊10，所述第二慣量盤2依次連接第一聯(lián)軸器7、扭矩傳感器9、第二聯(lián)軸器8、待測轉(zhuǎn)動軸4和第一契合塊10，所述第一契合塊10、第二契合塊11、第一慣量盤1、第二慣量盤2、待測轉(zhuǎn)動軸4、主動軸3和扭矩傳感器9的軸心線均在同一條直線上，所述第一契合塊10和第二契合塊11上設(shè)置有相配合的契合槽，在第一契合塊10和第二契合塊11相互接觸時進行咬合；所述待測轉(zhuǎn)動軸4通過軸承座固定在工作臺12 上，所述驅(qū)動電機5固定在移動塊13上，所述工作臺12上設(shè)有直線導(dǎo)軌，移動塊13設(shè)置在所述直線導(dǎo)軌上并能沿所述直線導(dǎo)軌直線運動，所述移動塊13還連接驅(qū)動所述移動塊13移動的驅(qū)動氣缸14。

所述驅(qū)動電機5通過電機座固定在移動塊13上。驅(qū)動電機5通過螺栓固定在電機座上，所述電機座通過螺栓固定在移動塊13上。

所述第一慣量盤1和第二慣量盤2均為質(zhì)量均勻分布的圓盤狀飛輪，第二慣量盤2的半徑大于第二慣量盤2的半徑，第二慣量盤2的質(zhì)量大于第一慣量盤1的質(zhì)量。在第一契合塊10和第二契合塊11完全咬合后第一慣量盤1和第二慣量盤2保持相同的轉(zhuǎn)速同向轉(zhuǎn)動。

第一契合塊10和第二契合塊11相互接觸的表面均成S型設(shè)置。

所述驅(qū)動電機5通過離合器6連接第一慣量盤1，所述第一慣量盤1在達到最高轉(zhuǎn)速時離合器6將主動軸3和驅(qū)動電機5脫開。驅(qū)動電機5與第一慣量盤1及時脫開能夠保證第一契合塊10和第二契合塊11咬合的瞬間不會對驅(qū)動電機5產(chǎn)生任何影響。

本實用新型測試轉(zhuǎn)動軸沖擊扭矩的方法如下：

一種慣量盤互沖式轉(zhuǎn)動軸破壞性試驗方法，通過將轉(zhuǎn)動慣量不相同的第一慣量盤1和第二慣量盤2分別固定在主動軸3和待測轉(zhuǎn)動軸4上，主動軸3和待測轉(zhuǎn)動軸4的軸心線設(shè)置在同一水平直線上，將主動軸3的一端連接驅(qū)動主動軸3轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機5，第二慣量盤2設(shè)置在待測轉(zhuǎn)動軸4的一端，主動軸3和待測轉(zhuǎn)動軸4相互靠近的一端分別設(shè)有能夠相互咬合契合槽的第一契合塊10和第二契合塊11，利用驅(qū)動氣缸14推動驅(qū)動電機5、主動軸3和第一契合塊10組成的整體向待測轉(zhuǎn)動軸4方向移動，在第一契合塊10和第二契合塊11相互咬合的瞬間開始計時，經(jīng)過指定時間t保證第一慣量盤1和第二慣量盤2以相同轉(zhuǎn)速運動，并利用與待測轉(zhuǎn)動軸4連接的扭矩傳感器9記錄該過程中待測轉(zhuǎn)動軸4的沖擊扭矩值。

轉(zhuǎn)動軸承受的最大扭矩值M受到第一慣量盤1的轉(zhuǎn)動慣量為J₀、第二慣量盤2的轉(zhuǎn)動慣量為J₁、以及第一契合塊10和第二契合塊11從開始咬合到完全靜止的時間為t影響，其計算公式為：

式中，w₀為第一慣量盤1在第一契合塊10和第二契合塊11咬合瞬間的角速度，w₁為第二慣量盤2在第一契合塊10和第二契合塊11咬合瞬間的角速度，w_合為經(jīng)過t秒后角第一慣量盤1和第二慣量盤2的共同角速度。

上述實施例只是本實用新型的較佳實施例，并不是對本實用新型技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實施例的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本實用新型專利的權(quán)利保護范圍內(nèi)。