CN103245502A

CN103245502A - 一种真空高低温下谐波减速器精度测试装置

Info

Publication number: CN103245502A
Application number: CN2013101410263A
Authority: CN
Inventors: 郝宏; 周晖; 翟少雄; 赵云平; 胡继星; 曹珍
Original assignee: Lanzhou Institute of Physics of Chinese Academy of Space Technology
Current assignee: Lanzhou Institute of Physics of Chinese Academy of Space Technology
Priority date: 2013-04-22
Filing date: 2013-04-22
Publication date: 2013-08-14

Abstract

本发明公开了一种真空高低温下谐波减速器精度测试装置，属于空间驱动机构测试领域。所述装置包括：驱动电机、驱动电机支架、输入端角度传感器、第一传感器支架、第一磁流体密封轴、真空室、被测试件、被测试件支架、第二磁流体密封轴、第二传感器支架、输出端角度传感器、力矩传感器、第三传感器支架、力矩电机、力矩电机支架、工作台、第一机构底板、第一弹性联轴器、第二弹性联轴器、第三弹性联轴器、刚性联轴器、第四弹性联轴器、第二机构底板、第五弹性联轴器、第六弹性联轴器。所述装置可以实现对各种尺寸谐波减速器的真空高低温精度测试，且测试精度高，能够实现实时监测谐波减速器精度的目的。

Description

一种真空高低温下谐波减速器精度测试装置

技术领域

本发明涉及一种真空高低温下谐波减速器精度测试装置，属于空间驱动机构测试领域。

背景技术

谐波减速器传动精度高，回差小，体积小，重量轻等特点，在空间飞行器上各种指向机构上大量应用。谐波减速器的精度是反映其指向性能的重要指标之一。地面应用中，谐波减速器的精度可以进行测试。但空间用谐波减速器往往在比较苛刻的环境下使用，因此，需要设计一种精度测试装置，要能模拟空间环境，并对谐波减速器进行精度测试，以此来评判驱动机构在空间高低温下精度是否发生了变化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空高低温下谐波减速器精度测试装置，所述装置可以实现对各种尺寸谐波减速器的真空高低温精度测试，且测试精度高，能够实现实时监测谐波减速器精度的目的。

本发明的目的由以下技术方案实现：

一种真空高低温下谐波减速器精度测试装置，所述装置包括：驱动电机、驱动电机支架、输入端角度传感器、第一传感器支架、第一磁流体密封轴、真空室、被测试件、被测试件支架、第二磁流体密封轴、第二传感器支架、输出端角度传感器、力矩传感器、第三传感器支架、力矩电机、力矩电机支架、工作台、第一机构底板、第一弹性联轴器、第二弹性联轴器、第三弹性联轴器、刚性联轴器、第四弹性联轴器、第二机构底板、第五弹性联轴器、第六弹性联轴器；

所述装置连接关系如下：

第一机构底板、真空室、第二机构底板从左至右固定在工作台上，驱动电机通过驱动电机支架固定于第一机构底板上，输入端角度传感器通过第一传感器支架固定于第一机构底板上，驱动电机与输入端角度传感器通过第一弹性联轴器连接；输入端角度传感器位于驱动电机右侧；

真空室左侧装有第一磁流体密封轴，右侧装有第二磁流体密封轴；被测试件通过被测试件支架固定于真空室内部，被测试件左端通过第二弹性联轴器与第一磁流体密封轴连接，被测试件右端通过第三弹性联轴器与第二磁流体密封轴连接；输入端角度传感器通过第二弹性联轴器与第一磁流体密封轴连接；输出端角度传感器通过第二传感器支架固定于第二机构底板上，力矩传感器通过第三传感器支架固定于第二机构底板上，力矩电机通过力矩电机支架固定于第二机构底板上；输出端角度传感器左端通过第四弹性联轴器与第二磁流体密封轴连接，输出端角度传感器右端通过第五弹性联轴器与力矩传感器连接；力矩传感器通过第六弹性联轴器与力矩电机连接；

驱动电机、输入端角度传感器、真空室、被测试件、输出端角度传感器、力矩传感器、力矩电机、第一磁流体密封轴、第二磁流体密封轴均在同一水平轴线上。

所述工作台的平面度小于0.1mm，优选为大理石平台；

所述输入端角度传感器精度优于0.1°，输出端角度传感器的精度优于0.005°；

所述力矩传感器精度优于量程的5%；

所述驱动电机工作时采用交流伺服驱动的方式；

所述被测试件为谐波减速器。

工作原理：

所述装置安装好以后，对真空室进行抽真空，达到指定真空度后进行升温或降温操作。当温度达到测试点时，保持2h，然后启动驱动电机，控制其达到指定的转速。启动力矩电机，控制其电流大小，使力矩传感器上读出的数值达到试验要求值。这时在输入端角度传感器和输出端角度传感器上分别显示了一个角度读数，通过对这两个读数进行比较处理，即输入端角度传感器数值除以减速比后再减去输出端角度传感器数值，就可以得出不同温度下谐波减速器的精度值，这是带负载条件下的精度测试。如测试空载条件下的精度，则将力矩传感器和力矩电机拆除。

有益效果

1）本发明所述装置为由驱动电机、力矩电机、力矩传感器、真空室组成的机电一体化的产品，可以实现对各种尺寸谐波减速器的真空高低温精度测试。

2）本发明所述装置进行精度测试时的加载采用力矩电机进行加载，它带有反馈系统，可以根据力矩的波动情况自动进行调整，可以达到很高的加载精度；另外，所述装置具有很高的同轴度，也使其可以达到很高的测试精度。

3）本发明所述装置在谐波减速器进行真空寿命试验时，在试验中间可以对谐波减速器精度进行测试，而不用将减速器从设备中取出，实现了实时监测谐波减速器精度的目的。

4）本发明所述装置的驱动电机采用交流伺服驱动的方式，驱动时速度稳定度很高。

附图说明

图1为本发明所述装置的结构示意图；

1—驱动电机，2—驱动电机支架，3—输入端角度传感器，4—第一传感器支架，5—第一磁流体密封轴，6—真空室，7—被测试件，8—被测试件支架，9—第二磁流体密封轴，10—第二传感器支架，11—输出端角度传感器，12—力矩传感器，13—第三传感器支架，14—力矩电机，15—力矩电机支架，16—工作台，17—第一机构底板，18—第一弹性联轴器，19—第二弹性联轴器，20—第三弹性联轴器，21—刚性联轴器，22—第四弹性联轴器，23—第二机构底板，24—第五弹性联轴器，25—第六弹性联轴器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来详述本发明，但不限于此。

实施例1

如图1所示，一种真空高低温下谐波减速器精度测试装置，所述装置包括：驱动电机1、驱动电机支架2、输入端角度传感器3、第一传感器支架4、第一磁流体密封轴5、真空室6、被测试件7、被测试件支架8、第二磁流体密封轴9、第二传感器支架10、输出端角度传感器11、力矩传感器12、第三传感器支架13、力矩电机14、力矩电机支架15、工作台16、第一机构底板17、第一弹性联轴器18、第二弹性联轴器19、第三弹性联轴器20、刚性联轴器21、第四弹性联轴器22、第二机构底板23、第五弹性联轴器24、第六弹性联轴器25；

所述装置连接关系如下：

第一机构底板17、真空室6、第二机构底板23从左至右固定在工作台16上，驱动电机1通过驱动电机支架2固定于第一机构底板17上，输入端角度传感器3通过第一传感器支架4固定于第一机构底板17上，驱动电机1与输入端角度传感器3通过第一弹性联轴器18连接；输入端角度传感器3位于驱动电机1右侧；

真空室6左侧装有第一磁流体密封轴5，右侧装有第二磁流体密封轴9；被测试件7通过被测试件支架8固定于真空室6内部，被测试件7左端通过第二弹性联轴器19与第一磁流体密封轴5连接，被测试件7右端通过第三弹性联轴器20与第二磁流体密封轴9连接；输入端角度传感器3通过第二弹性联轴器19与第一磁流体密封轴5连接；输出端角度传感器11通过第二传感器支架10固定于第二机构底板23上，力矩传感器12通过第三传感器支架13固定于第二机构底板23上，力矩电机14通过力矩电机支架15固定于第二机构底板23上；输出端角度传感器11左端通过第四弹性联轴器22与第二磁流体密封轴9连接，输出端角度传感器11右端通过第五弹性联轴器24与力矩传感器12连接；力矩传感器12通过第六弹性联轴器25与力矩电机14连接；

驱动电机1、输入端角度传感器3、真空室6、被测试件7、输出端角度传感器11、力矩传感器12、力矩电机14、第一磁流体密封轴5、第二磁流体密封轴9均在同一水平轴线上。

所述工作台16为大理石平台；

所述输入端角度传感器3精度优于0.1°，输出端角度传感器11的精度优于0.005°；

所述力矩传感器12精度优于量程的5%；

所述驱动电机1工作时采用交流伺服驱动的方式；

所述被测试件7为谐波减速器。

工作原理：

所述装置安装好以后，对真空室6进行抽真空，达到指定真空度后进行升温或降温操作。当温度达到测试点时，保持2h，然后启动驱动电机1，控制其达到指定的转速。启动力矩电机14，控制其电流大小，使力矩传感器12上读出的数值达到试验要求值。这时在输入端角度传感器3和输出端角度传感器11上分别显示了一个角度读数，通过对这两个读数进行比较处理，即输入端角度传感器3数值除以减速比后再减去输出端角度传感器11数值，就可以得出不同温度下谐波减速器的精度值，这是带负载条件下的精度测试。如测试空载条件下的精度，则将力矩传感器12和力矩电机14拆除。

本发明包括但不限于以上实施例，凡是在本发明精神的原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种真空高低温下谐波减速器精度测试装置，其特征在于：所述装置包括：驱动电机（1）、驱动电机支架（2）、输入端角度传感器（3）、第一传感器支架（4）、第一磁流体密封轴（5）、真空室（6）、被测试件（7）、被测试件支架（8）、第二磁流体密封轴（9）、第二传感器支架（10）、输出端角度传感器（11）、力矩传感器（12）、第三传感器支架（13）、力矩电机（14）、力矩电机支架（15）、工作台（16）、第一机构底板（17）、第一弹性联轴器（18）、第二弹性联轴器（19）、第三弹性联轴器（20）、刚性联轴器（21）、第四弹性联轴器（22）、第二机构底板（23）、第五弹性联轴器（24）、第六弹性联轴器（25）；

所述装置连接关系如下：

第一机构底板（17）、真空室（6）、第二机构底板（23）从左至右固定在工作台（16）上，驱动电机（1）通过驱动电机支架（2）固定于第一机构底板（17）上，输入端角度传感器（3）通过第一传感器支架（4）固定于第一机构底板（17）上，驱动电机（1）与输入端角度传感器（3）通过第一弹性联轴器（18）连接；输入端角度传感器（3）位于驱动电机（1）右侧；

真空室（6）左侧装有第一磁流体密封轴（5），右侧装有第二磁流体密封轴（9）；被测试件（7）通过被测试件支架（8）固定于真空室（6）内部，被测试件（7）左端通过第二弹性联轴器（19）与第一磁流体密封轴（5）连接，被测试件（7）右端通过第三弹性联轴器（20）与第二磁流体密封轴（9）连接；输入端角度传感器（3）通过第二弹性联轴器（19）与第一磁流体密封轴（5）连接；输出端角度传感器（11）通过第二传感器支架（10）固定于第二机构底板（23）上，力矩传感器（12）通过第三传感器支架（13）固定于第二机构底板（23）上，力矩电机（14）通过力矩电机支架（15）固定于第二机构底板（23）上；输出端角度传感器（11）左端通过第四弹性联轴器（22）与第二磁流体密封轴（9）连接，输出端角度传感器（11）右端通过第五弹性联轴器（24）与力矩传感器（12）连接；力矩传感器（12）通过第六弹性联轴器（25）与力矩电机（14）连接；

驱动电机（1）、输入端角度传感器（3）、真空室（6）、被测试件（7）、输出端角度传感器（11）、力矩传感器（12）、力矩电机（14）、第一磁流体密封轴（5）、第二磁流体密封轴（9）均在同一水平轴线上。

所述工作台（16）的平面度小于0.1mm；

所述驱动电机（1）工作时采用交流伺服驱动的方式；

所述被测试件（7）为谐波减速器。

2.根据权利要求1所述的一种真空高低温下谐波减速器精度测试装置，其特征在于：所述工作台（16）为大理石平台。

3.根据权利要求1所述的一种真空高低温下谐波减速器精度测试装置，其特征在于：所述输入端角度传感器（3）精度优于0.1°，输出端角度传感器（11）的精度优于0.005°。

4.根据权利要求1所述的一种真空高低温下谐波减速器精度测试装置，其特征在于：所述力矩传感器（12）精度优于量程的5%。