本實用新型涉及傳動系統(tǒng)實驗測量技術領域，尤其涉及一種傳動系統(tǒng)動態(tài)特性實驗臺測量裝置。

背景技術：

隨著現(xiàn)代機械工業(yè)的發(fā)展和科研技術的不斷提高，對機械傳動產(chǎn)品的性能提出了越來越高的要求，其實驗與測量水平也需不斷提高。但是一些精密傳動裝置(如RV減速器，諧波減速器等)在傳動精度的測試方面往往不能反應實際工況的現(xiàn)狀；現(xiàn)有技術中，由于對被測裝置的加載過程與驅動部分毫無必然聯(lián)系，從而導致測量獲取的數(shù)據(jù)參考價值不高，而對于機械傳動系統(tǒng)的傳動效率、傳動誤差、振動、溫升而言，則需要進行較高精度的檢測；然而現(xiàn)有的傳動裝置動態(tài)特性實驗臺測量裝置功能單一，結構固定，即一種動態(tài)特性實驗臺測量裝置與被檢測傳動裝置為一一對應關系，不能用于檢測其它傳動裝置動態(tài)特性，且驅動部分和加載部分之間無聯(lián)系，進而導致機械傳動系統(tǒng)的傳動效率差、傳動誤差大，測量數(shù)據(jù)不準確。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所解決的技術問題在于提供一種傳動系統(tǒng)動態(tài)特性實驗臺測量裝置，以解決上述背景技術中的缺點。

本實用新型所解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn)：

一種傳動系統(tǒng)動態(tài)特性實驗臺測量裝置，包括驅動部分、齒輪變速箱、中間部分、加載部分及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，具體結構如下：

驅動部分中，電動機固定在一號支撐座上，一號支撐座固定在滑板上；且電動機與一號聯(lián)軸器的一端連接，一號聯(lián)軸器的另一端與一號扭矩傳感器的一端連接，一號扭矩傳感器的另一端與二號聯(lián)軸器的一端連接，二號聯(lián)軸器的另一端與一號實驗臺輸入軸的一端連接，一號實驗臺輸入軸的另一端穿過一號軸承座、一號轉角傳感器與三號聯(lián)軸器的一端連接；同時一號扭矩傳感器固定在二號支撐座上，二號支撐座固定在滑板上，一號軸承座與一號轉角傳感器固定在三號支撐座上，三號支撐座固定在滑板上；底座上設置有用于嵌套縱向定位滑塊的縱向槽與用于嵌套橫向定位滑塊的橫向槽，滑板設置在縱向槽與橫向槽上，縱向定位滑塊與橫向定位滑塊分別嵌入在縱向槽、橫向槽內用于限制滑板在橫向與縱向方向上的自由度；一號扭矩傳感器、一號轉角傳感器、電動機分別與驅動控制器連接，驅動控制器與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接；電動機用于帶動齒輪系統(tǒng)以傳動的方式轉動，一號扭矩傳感器和一號轉角傳感器用以獲取由電動機輸入至齒輪系統(tǒng)的輸入扭矩和輸入轉速數(shù)據(jù)，驅動控制器用于接收數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對電動機的反饋，并與磁粉制動器連接配套使用，以提供不同形式的加載；

齒輪變速箱中，三號聯(lián)軸器的另一端與齒輪變速箱的輸入端連接，齒輪變速箱固定在四號支撐座上；四號支撐座固定在底座上；

中間部分中，溫度傳感器安裝在齒輪變速箱的箱體表面，用于記錄電動機帶動傳動系統(tǒng)轉動平穩(wěn)時對應的齒輪變速箱的溫度值；齒輪變速箱上還設置有振動傳感器，用于獲取齒輪變速箱在X、Y方向上的振動加速度a_x和a_y、振動速度v_x和v_y、振動位移x_x和x_y；

加載部分中，四號聯(lián)軸器的一端與齒輪變速箱的輸出端連接，四號聯(lián)軸器的另一端與二號實驗臺輸出軸的一端連接，二號實驗臺輸出軸的另一端穿過二號轉角傳感器、二號軸承座與五號聯(lián)軸器的一端連接，五號聯(lián)軸器的另一端與二號扭矩傳感器的一端連接，二號扭矩傳感器的另一端與六號聯(lián)軸器的一端連接，六號聯(lián)軸器的另一端與磁粉制動器連接；二號轉角傳感器固定在五號支撐座上，二號扭矩傳感器固定在六號支撐座上，磁粉制動器固定在七號支撐座上，且五號支撐座、六號支撐座及七號支撐座分別固定在底座上；二號轉角傳感器和二號扭矩傳感器用以獲取傳動系統(tǒng)輸出的扭矩和轉速數(shù)據(jù)，磁粉制動器用以對傳動系統(tǒng)提供不同形式的加載(比如恒加速度、正弦函數(shù)、余弦函數(shù)、階躍函數(shù))；

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，一號扭矩傳感器、一號轉角傳感器、溫度傳感器、振動傳感器、二號轉角傳感器、二號扭矩傳感器及磁粉制動器分別與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接，用以對一號扭矩傳感器、一號轉角傳感器、溫度傳感器、振動傳感器、二號轉角傳感器、二號扭矩傳感器的各項數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，同時控制磁粉制動器對齒輪變速箱提供不同形式的加載。

在本實用新型中，底座上設置有多個縱向槽。

在本實用新型中，用于嵌套縱向定位滑塊的縱向槽為T型結構。

在本實用新型中，用于嵌套橫向定位滑塊的橫向槽為T型結構。

在本實用新型中，滑板一側設置有滑板夾緊組件，且滑板夾緊組件固定在底座上，以限制滑板在豎直方向上的自由度。

在本實用新型中，滑板夾緊組件包括墊塊與限位塊，墊塊固定在底座上，限位塊安裝在墊塊上。

在本實用新型中，齒輪變速箱上設置有兩個振動傳感器。

有益效果：

1、本實用新型中驅動部分為移動式結構，從而使得被測實驗臺既可檢測同軸齒輪變速箱又可檢測非同軸齒輪變速箱的動態(tài)特性，用以測量不同型號的實驗臺，相對于目前固定、單一的實驗臺而言，大大提高傳動系統(tǒng)實驗臺的利用率，且可同時測量多種動態(tài)特效，功能多，適應能力強，具有通用性；

2、本實用新型將驅動部分和加載部分通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)聯(lián)系，同時移動式驅動部分與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的前后銜接功能獲得的機械傳動系統(tǒng)傳動效率、傳動誤差更加接近真實值，有利于提高測量獲取的數(shù)據(jù)參考精確度，可保證產(chǎn)品使用時具有較高的合格率，為研發(fā)新的機械傳動系統(tǒng)提高檢驗的標準；

3、本實用新型對實驗臺實施不同模式的加載，進而得到不同模式下的加載動態(tài)特性，對比分析出最佳加載模式下的動態(tài)特性，有利于進一步提高機械傳動系統(tǒng)的傳動效率，減少傳動誤差；

4、本實用新型利用溫度傳感器對齒輪變速箱進行溫升的測量，可以檢測溫升對傳動系統(tǒng)動態(tài)特性測量誤差的影響；振動傳感器對齒輪變速箱的工作狀態(tài)和減振性能進行測量，從而提高其齒輪變速箱的工作效率，以實現(xiàn)測量裝置的多功能化。

附圖說明

圖1為本實用新型的較佳實施例的結構示意圖。

圖2為本實用新型的較佳實施例中的驅動部分正視圖。

圖3為本實用新型的較佳實施例中的驅動部分俯視圖。

圖4為本實用新型的較佳實施例中的加載部分正視圖。

圖5為本實用新型的較佳實施例的原理示意圖。

圖6為本實用新型的較佳實施例中的中間部分結構示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。

參見圖1～6的一種傳動系統(tǒng)動態(tài)特性實驗臺測量裝置，包括驅動部分、齒輪變速箱、中間部分、加載部分及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；具體結構如下：

驅動部分包括電動機1、一號支撐座2、一號聯(lián)軸器3、滑板4、一號扭矩傳感器5、二號支撐座6、二號聯(lián)軸器7、一號軸承座8、三號支撐座9、一號實驗臺輸入軸10、一號轉角傳感器11、三號聯(lián)軸器12、驅動控制器、底座26、縱向T型槽29、縱向定位滑塊30、滑板夾緊組件31、橫向定位滑塊32、橫向T型槽33，其中，電動機1通過墊圈與螺母固定在一號支撐座2上，一號支撐座2通過墊圈與螺母固定在滑板4上；且電動機1與一號聯(lián)軸器3的一端連接，一號聯(lián)軸器3的另一端與一號扭矩傳感器5的一端連接，一號扭矩傳感器5的另一端與二號聯(lián)軸器7的一端連接，二號聯(lián)軸器7的另一端與一號實驗臺輸入軸10的一端連接，一號實驗臺輸入軸10的另一端穿過一號軸承座8及一號轉角傳感器11與三號聯(lián)軸器12的一端連接；同時一號扭矩傳感器5通過墊圈和螺母固定在二號支撐座6上，二號支撐座6通過墊圈和螺母固定在滑板4上，一號軸承座8通過墊圈和螺母固定在三號支撐座9上；三號支撐座9通過墊圈和螺母固定在滑板4上；一號轉角傳感器11通過墊圈和螺母固定在三號支撐座9上；底座26上設置有用于嵌套縱向定位滑塊30的縱向T型槽29與用于嵌套橫向定位滑塊32的橫向T型槽33，滑板4設置在縱向T型槽29與橫向T型槽33上，縱向定位滑塊30與橫向定位滑塊32分別嵌入在縱向T型槽29、橫向T型槽33內用于限制滑板4在橫向與縱向方向上的自由度，滑板夾緊組件31置于滑板4的邊緣上方通過墊圈和螺母固定在底座26上，以限制滑板4在豎直方向上的自由度；一號扭矩傳感器5、一號轉角傳感器11、電動機1分別與驅動控制器連接，驅動控制器與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接；電動機1用于帶動齒輪系統(tǒng)以傳動的方式轉動，一號扭矩傳感器5和一號轉角傳感器11用以獲取由電動機1輸入至齒輪系統(tǒng)的輸入扭矩和輸入轉速數(shù)據(jù)，驅動控制器用于接收數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對電動機1的反饋，并與磁粉制動器27配套使用，以提供不同形式的加載；驅動部分為移動式結構，從而使得被測實驗臺即可檢測同軸齒輪變速箱又可檢測非同軸齒輪變速箱的動態(tài)特性，相對于目前固定、單一的實驗臺而言，大大提高齒輪實驗臺的利用率，適應能力強，具有通用性；

齒輪變速箱中，三號聯(lián)軸器12的另一端與齒輪變速箱的輸入端連接，齒輪變速箱16通過墊圈和螺母固定在四號支撐座15上；四號支撐座15通過墊圈和螺母固定在底座26上；

中間部分中，溫度傳感器13具有極強的吸附性，直接安裝在齒輪變速箱16的箱體表面，用于記錄電動機1帶動傳動系統(tǒng)轉動平穩(wěn)時對應的齒輪變速箱16的溫度值，利用溫度傳感器對齒輪變速箱16進行溫升的測量，減少溫升對傳動系統(tǒng)動態(tài)特性測量誤差的影響；兩個振動傳感器14通過固定螺釘固定在齒輪變速箱16上，分別用于獲取齒輪變速箱16在X、Y方向上的振動加速度a_x和a_y、振動速度v_x和v_y、振動位移x_x和x_y；對齒輪變速箱16的工作狀態(tài)和減振性能進行測量，從而提高其齒輪變速箱16的工作效率，以實現(xiàn)傳動裝置的多功能化；

加載部分包括四號聯(lián)軸器17、二號實驗臺輸出軸18、二號轉角傳感器19、五號支撐座20、二號軸承座21、五號聯(lián)軸器22、二號扭矩傳感器23、六號支撐座24、六號聯(lián)軸器25、底座26、磁粉制動器27及七號支撐座28，其中，四號聯(lián)軸器17的一端與齒輪變速箱16的輸出端連接，四號聯(lián)軸器17的另一端與二號實驗臺輸出軸18的一端連接，二號實驗臺輸出軸18的另一端穿過二號轉角傳感器19、二號軸承座21與五號聯(lián)軸器22的一端連接，五號聯(lián)軸器22的另一端與二號扭矩傳感器23的一端連接，二號扭矩傳感器23的另一端與六號聯(lián)軸器25的一端連接，六號聯(lián)軸器25的另一端與磁粉制動器27連接；二號轉角傳感器19通過墊圈和螺母固定在五號支撐座20上，二號扭矩傳感器23通過墊圈和螺母固定在六號支撐座24上，磁粉制動器27通過墊圈和螺母固定在七號支撐座28上，五號支撐座20、六號支撐座24及七號支撐座28通過墊圈和螺母分別固定在底座26上；二號轉角傳感器19和二號扭矩傳感器23用以獲取傳動系統(tǒng)輸出的扭矩和轉速數(shù)據(jù)，磁粉制動器27用以對傳動系統(tǒng)提供不同形式的加載(比如恒加速度、正弦函數(shù)、余弦函數(shù)、階躍函數(shù))；

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，一號扭矩傳感器5、一號轉角傳感器11、溫度傳感器13、振動傳感器14、二號轉角傳感器19、二號扭矩傳感器23及磁粉制動器27分別與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接，用以對一號扭矩傳感器5、一號轉角傳感器11、溫度傳感器13、振動傳感器14、二號轉角傳感器19、二號扭矩傳感器23的各項數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，同時控制磁粉制動器27對齒輪變速箱16提供不同形式的加載。

在本實施例中，運用傳動系統(tǒng)動態(tài)特性實驗臺測量裝置進行檢測，具體步驟如下：

a)啟動電動機1，帶動傳動系統(tǒng)以傳動的方式轉動；

b)在步驟a)的傳動過程中，通過一號扭矩傳感器5和一號轉角傳感器11以獲取由電動機1輸入至齒輪系統(tǒng)的輸入扭矩和輸入轉速數(shù)據(jù)，通過二號轉角傳感器19和二號扭矩傳感器23以獲取傳動系統(tǒng)輸出的扭矩和轉速數(shù)據(jù)，通過溫度傳感器13獲取傳動系統(tǒng)初始狀態(tài)和穩(wěn)定狀態(tài)時對應的溫度值T，通過振動傳感器14獲取傳動系統(tǒng)在X、Y方向上的振動加速度a_x和a_y、振動速度v_x和v_y、振動位移x_x和x_y；同時通過磁粉制動器27對傳動系統(tǒng)提供不同形式的加載；

c)利用步驟b)中獲取的輸入扭矩、輸入轉速、輸出扭矩、輸出轉速，計算傳動系統(tǒng)的傳動精度數(shù)據(jù)，傳動精度數(shù)據(jù)包括傳動效率、傳動誤差，傳動效率是機械傳動的一項重要技術性能，是評價機械傳動系統(tǒng)性能優(yōu)劣的重要指標之一，傳動系統(tǒng)的傳動效率為

其中，P₀和P_i為傳動系統(tǒng)輸出功率和輸入功率，T₀和T_i為傳動系統(tǒng)輸出扭矩和輸入扭矩，i為傳動系統(tǒng)傳動比，n₀和n_i為傳動系統(tǒng)的輸出轉速與輸入轉速，通過磁粉制動器27對傳動系統(tǒng)提供不同形式的加載，繪制傳動效率和時間的曲線圖；傳動誤差是機械傳動的一項重要技術性能，是評價機械傳動系統(tǒng)性能優(yōu)劣的重要指標之一，傳動誤差為為輸入端理論轉角，為輸出端實際轉角；

d)利用步驟b)中獲取的振動加速度a_x和a_y、振動速度v_x和v_y、振動位移x_x和x_y，計算傳動系統(tǒng)的振動加速度、振動速度、振動位移；

e)利用步驟b)中獲取的初始狀態(tài)溫度值T₁以及穩(wěn)定狀態(tài)溫度值T₂，計算傳動系統(tǒng)的溫升ΔT；

f)通過施加不同模式的加載，檢測齒輪變速箱16的動態(tài)特性，進而得到不同模式下的加載動態(tài)特性，對比分析以獲得最佳加載模式下的動態(tài)特性，為研發(fā)新的機械傳動系統(tǒng)提高檢驗的標準。

在本實施例中，步驟b)中，磁粉制動器27對傳動系統(tǒng)提供的加載包括恒加速度、正弦函數(shù)、余弦函數(shù)、階躍函數(shù)。

在本實施例中，步驟d)中，振動加速度a_x為傳動系統(tǒng)在X方向上的加速度，a_y為傳動系統(tǒng)在Y方向上的加速度，振動速度v_x為傳動系統(tǒng)在X方向上的速度，v_y為傳動系統(tǒng)在Y方向上的速度，振動位移x_x為傳動系統(tǒng)在X方向上的位移，x_y為傳動系統(tǒng)在Y方向上的位移。

在本實施例中，步驟e)中，溫升ΔT＝T₂-T₁，T₂為傳動系統(tǒng)穩(wěn)定時對應的溫度值，T₁傳動系統(tǒng)初始穩(wěn)定值。