CN106226072B - 传动设备的内力封闭式试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传动设备的内力封闭式试验台，它包括加载装置、测量装置、连接装置，加载装置和测量装置均与连接装置相连接；加载装置包括加载力臂、挡圈、加载端轴承座组件、多列圆柱滚子、花键套、压盖、花键套挡圈；测量装置包括测量端轴承座组件、多列圆柱滚子、测量力臂；连接装置包括传动轴、过渡轴、连接板A、内力封闭销、连接板B；传动轴连接加载装置，过渡轴连接测量装置。本发明用于传动设备的静态扭矩试验，尤其适用于需要在一定摆角下进行静态扭矩试验。本发明试验台具有测量准确、系统可靠的特点。

Description

传动设备的内力封闭式试验台

技术领域

本发明涉及一种试验台，尤其涉及测试传动设备静态扭矩试验台。

背景技术

随着传动产品的升级与创新，人们对机械传动产品的试验与检测手段提出了越来越高的要求。联轴器是现代工业工程中常见的一种机械传动设备，静载试验台是用于联轴器厂家或科研院所对联轴器进行最大扭矩和静扭转强度等参数测试的实验装置。因此，在联轴器的研发和改进的创新活动中，传动设备的静态扭矩试验台能够为联轴器的可靠性设计提供验证手段，使人们对产品的质量和性能有更加直观的印象。目前，国内还未出现能够提供传动设备试验台系统解决方案的专业厂家。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种传动设备的内力封闭式试验台，它用于传动设备的静态扭矩试验，尤其适用于需要在一定摆角下进行静态扭矩试验。另外，本发明试验台的使用寿命较长。同时，本发明测量数据准确。即本发明试验台具有测量准确、系统可靠的特点。

本发明一种传动设备的内力封闭式试验台，它包括加载装置、测量装置、连接装置，加载装置和测量装置均与连接装置相连接；加载装置包括加载力臂、挡圈、加载端轴承座组件、多列圆柱滚子A、花键套、压盖、花键套挡圈；测量装置包括测量端轴承座组件、多列圆柱滚子B、测量力臂；连接装置包括传动轴、过渡轴、连接板A、内力封闭销、连接板B；传动轴连接加载装置，过渡轴连接测量装置。

进一步地，花键套设置在加载端轴承座组件的内孔中，多列圆柱滚子A设置在两者的径向之间，且与两者均相配合；花键套的左端与加载力臂连接，右端与花键套挡圈连接；挡圈套在花键套上，其左端与加载力臂的右端面相接触，其右端紧固在加载端轴承座组件的左端面上；压盖套在花键套上，其左端紧固在加载端轴承座组件的右端面上；花键套挡圈套在花键套上，紧固在花键套的右端面上，且压在压盖的右端面上；传动轴设置在花健套和花键套挡圈两者的内孔里，与花键套通过花键连接；过渡轴设置在测量端轴承座组件的内孔中，多列圆柱滚子B设置在两者的径向之间，且与两者均相配合；过渡轴的右端与测量力臂连接；连接板A和连接板B分别连接在加载端轴承座组件、测量端轴承座组件的底座上，且两者之间通过内力封闭销连接。

进一步地，所述的连接装置还包括左右连接盘，左右两个连接盘分别连接传动轴、过渡轴。

进一步地，传动轴与过渡轴之间连接被测传动设备，内力封闭销的中心与被测传动设备的“摆角”中心在同一竖直线上，且和过渡轴的中心轴线在同一平面上。

进一步地，左右两个连接盘之间连接被测传动设备，内力封闭销的中心与被测传动设备的“摆角”中心在同一竖直线上，且和过渡轴的中心轴线在同一平面上。

进一步地，所述的连接装置还包括调整端盖、定位套，调整端盖固定在加载力臂的左端，定位套设置在花键套的孔内、且紧固在传动轴的左端。当装、拆被测传动设备时，需要轴向调整传动轴的位置，当传动轴在花键套内伸缩滑动时，定位套和花键套挡圈起导向和支撑作用。

进一步地，内力封闭式试验台还包括加载端轴向推力吸收装置、测量端轴向推力吸收装置，加载端轴向推力吸收装置为左右推力挡环、测量端轴向推力吸收装置为左右两件推力圆柱滚子轴承组件；左推力挡环镶嵌在加载力臂右端的环形槽内，且与挡圈相接触，右推力挡环镶嵌在花键套挡圈左端的环形槽内，且与压盖相接触；左右两件推力圆柱滚子轴承组件分别设置在测量端轴承座组件的左、右两端面上，左推力圆柱滚子轴承组件卡在过渡轴的轴肩上，且与测量端轴承座组件的左端面相接触；右推力圆柱滚子轴承组件设置在测量端轴承座组件和测量力臂之间、其左端与测量端轴承座组件的右端面相接触，其右端紧固在测量力臂的左端上。

进一步地，推力挡环为自润滑推力挡环。

本发明传动设备的内力封闭式试验台的工作原理是：测试扭矩通过加载力臂将加载扭矩传递给花键套，花键套通过花键副传递给传动轴，传动轴将测试扭矩加载给被测的传动设备，从而实现测试扭矩加载功能；被测的传动设备将测试扭矩传递给过渡轴，过渡轴再将测试力矩传递给测量力臂，然后通过传感器等得到最后的测试结果。

本发明传动设备的内力封闭式试验台的优点是：

一、当被测传动设备需要在一定的试验“摆角”下测量时，会产生附加轴向推力，通过设置轴向推力吸收装置，使作用在试验台上的附加轴向推力会传递给加载端轴承座组件和测量端轴承座组件，因此对整个试验台系统起到了保护作用，延长了试验台的使用寿命：(一)测量装置的测量端轴承座组件10两端设置推力圆柱滚子轴承组件9-1、9-2用来承受当被测传动设备需要在一定的试验摆角下测试时所产生的附加轴向推力；(二)加载装置的加载端轴承座组件4两侧设置有自润滑轴承材料的推力挡环2-1、2-2，2-1镶嵌在加载力臂1的环形槽内；2-2镶嵌在花键套挡圈8的环形槽内，此种推力装置方式结构简单又能满足功能需求；

二、通过设置多列圆柱滚子、推力圆柱滚子轴承组件，使在扭矩传递的过程中，测试扭矩损失少，保证了最后测量数据的准确性；

三、通过与传动轴和过渡轴连接的被测传动设备(或者与左右连接盘连接的被测传动设备)，加之连接连接板A、B的内力封闭销使加载装置和测量装置连成了一体，因此形成了内力封闭，从而延长了试验台的使用寿命；

四、在整个试验台封闭的同时，内力封闭销的中心与所述被测传动设备的“摆角”中心上下对齐，且和过渡轴的中心轴线在同一平面，可实现试验台内力封闭且当被测传动设备需要调整到试验摆角时能够方便调整(当被测传动设备需要在某一试验摆角下测试时，加载装置相对测量装置的转角既为被测传动设备所需的试验摆角)，这样就可以方便、快速地进行测量。

五、连接装置中，内力封闭销17将连接板A16和连接板B18联接，且(四)当装、拆被测十字轴式万向节20时需要轴向调整传动轴14的位置，所述传动轴14两端设置定位套13和花键套挡圈8，当传动轴14在花键套6内伸缩滑动时，定位套13和花键套挡圈8起导向和支撑作用。

从上述可以看出，本发明内力封闭式试验台实现了对传动设备的静态扭矩的测试，尤其需要在一定摆角下重载传动设备进行静态扭矩的测试。本发明内力封闭式试验台的测量数据准确、整个系统安全可靠。

附图说明

图1为本发明在被测传动设备长度为最大时的三维轴测图；

图2为本发明在被测传动设备长度为最大时的三维半剖视图；

图3为本发明在被测传动设备长度为最大时的二维视图；

图4为本发明在被测传动设备长度为最小时的二维视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例方式，对本发明作进一步的详细说明：

实施例1

本发明一种传动设备的内力封闭式试验台，它包括加载装置、测量装置、连接装置，加载装置和测量装置均与连接装置相连接；加载装置包括加载力臂1、挡圈3、加载端轴承座组件4、多列圆柱滚子A5-1、花键套6、压盖7、花键套挡圈8；测量装置包括测量端轴承座组件10、多列圆柱滚子B5-2、测量力臂11；连接装置包括传动轴14、过渡轴15、连接板A16、内力封闭销17、连接板B18；传动轴14连接加载装置，过渡轴15连接测量装置。

实施例2

花键套6设置在加载端轴承座组件4的内孔中，多列圆柱滚子A5-1设置在两者的径向之间，且与两者均相配合；花键套6的左端与加载力臂1连接，右端与花键套挡圈8连接；挡圈3套在花键套6上，其左端与加载力臂1的右端面相接触，其右端紧固在加载端轴承座组件4的左端面上；压盖7套在花键套6上，其左端紧固在加载端轴承座组件4的右端面上；花键套挡圈8套在花键套6上，紧固在花键套6的右端面上，且压在压盖7的右端面上；传动轴14设置在花健套6和花键套挡圈8两者的内孔里，与花键套6通过花键连接；过渡轴15设置在测量端轴承座组件10的内孔中，多列圆柱滚子B5-2设置在两者的径向之间，且与两者均相配合；过渡轴15的右端与测量力臂11连接；连接板A16和连接板B18分别连接在加载端轴承座组件4、测量端轴承座组件10的底座上，且两者之间通过内力封闭销17连接。

在上述结构中，花键套6与加载端轴承座组件4之间设置多列圆柱滚子A5-1，为滚动摩擦；过渡轴15与测量端轴承座组件10之间设置多列圆柱滚子B5-2，为滚动摩擦。由于滚动摩擦的摩擦系数小，那么，在扭矩传递的过程中，相对于滑动摩擦，克服的滚动摩擦力矩小，测试扭矩损失少，保证了最后测量数据的准确性。

实施例3

由于传动设备的尺寸大小不一样，为了保证本试验台的通用性，作为本发明的一种改进方式，本发明试验台中的连接装置还包括左连接盘19-1、右连接盘19-2，左右两个连接盘19-1、19-2分别连接传动轴14、过渡轴15。

实施例4

如图3所示，传动轴14与过渡轴15之间连接被测传动设备20，内力封闭销17的中心与被测传动设备20的“摆角”中心21在同一竖直线上，且和过渡轴15的中心轴线在同一平面上。

实施例5

如图4所示，左连接盘19-1、右连接盘19-2之间连接被测传动设备20，传内力封闭销17的中心与被测传动设备20的“摆角”中心21在同一竖直线上，且和过渡轴15的中心轴线在同一平面上。

在上述实施例4和实施例5中，如果被测传动设备20尺寸较大时，其左右两端分别与传动轴14和过渡轴15连接；如果被测传动设备20尺寸较小时，传动轴14和过渡轴15分别连接左连接盘19-1、右连接盘19-2，被测传动设备20左右两端分别与左连接盘19-1、右连接盘19-2连接。

在进行静态扭矩实验时，传动轴14与过渡轴15之间通过被测传动设备20连接，或者左连接盘19-1、右连接盘19-2通过被测传动设备20连接，同时，内力封闭销17也将加载装置和测量装置连成了一体，因此形成了内力封闭，所以本发明试验台为内力封闭试验台。当被测传动设备需要在一定的试验“摆角”下测量时，内力封闭销会吸收一定的附加轴向推力，延长了试验台的使用寿命。

在整个试验台封闭的同时，要保证被测传动设备20的“摆角”中心21与内力封闭销17的中心与上下对齐。这样，当被测传动设备需要在一定的试验“摆角”下测量时，加载装置绕内力封闭销17相对于测量装置转动一定的角度，其角度即为传动设备所需的试验“摆角”，这样就可以方便、快速地进行测量。这里的21既是内力封闭销的中心线，同时也是被测传动设备的摆角中心。

实施例6

连接装置还包括调整端盖12、定位套13，调整端盖12固定在加载力臂1的左端，定位套13设置在花键套6的孔内、且紧固在传动轴14的左端。

当装、拆被测传动设备20时，需要轴向调整传动轴14的位置，当传动轴14在花键套内6伸缩滑动时，定位套13和花键套挡圈8起导向和支撑作用。

实施例7

在上述实施例中，内力封闭式试验台还包括加载端轴向推力吸收装置、测量端轴向推力吸收装置，加载端轴向推力吸收装置为左右推力挡环2-1、2-2、测量端轴向推力吸收装置为左右两件推力圆柱滚子轴承组件9-1、9-2；左推力挡环2-1镶嵌在加载力臂1右端的环形槽内，且与挡圈3相接触，右推力挡环2-2镶嵌在花键套挡圈8左端的环形槽内，且与压盖7相接触；左右两件推力圆柱滚子轴承组件9-1、9-2分别设置在测量端轴承座组件10的左、右两端面上，左推力圆柱滚子轴承组件9-1卡在过渡轴15的轴肩上，且与测量端轴承座组件10的左端面相接触；右推力圆柱滚子轴承组件9-2设置在测量端轴承座组件10和测量力臂11之间、其左端与测量端轴承座组件10的右端面相接触，其右端紧固在测量力臂11的左端上。

当被测传动设备需要在一定的试验摆角下进行测量时，由于力矩矢量存在夹角，不能自行封闭，为了维持平衡，必定会产生一个附件的力偶矩，该附加力偶矩就反映为附加轴向力的存在。当轻载的传动设备放置在本发明的内力封闭式试验台上做试验时，即使其有一定的试验摆角，其轴向推力也很小，对试验台的损害不明显。但是如果是重型、重载型的传动设备放置在本发明的内力封闭式试验台上做试验时，如果有一定的试验摆角，其会产生很大的轴向推力，会损害到整个试验台系统的机械本体和传感器。此时，左推力挡环2-1、右推力挡环2-2可以承受一定的附加轴向推力并将其传递给加载端轴承座组件4；推力圆柱滚子轴承组件9-1、9-2可以承受一定的附加推力并将其传递给测量端轴承座组件10，这样，作用在试验台上的附加轴向推力就会完全传递给加载端轴承座组件4和测量端轴承座组件10，因此对整个试验台系统起到了保护作用，延长了试验台的使用寿命。

另外，由于加载端所承受的轴向推力较大，所以加载端选用吸收推力效果好的左推力挡环2-1、右推力挡环2-2，而测量端则要考虑到测量数据的精确度，因为滚动摩擦系数小，测试扭矩损失少，所以测量端轴向推力吸收装置为两件推力圆柱滚子轴承组件9-1、9-2，从而保证了测量数据的准确。

实施例8

左推力挡环2-1和右推力挡环2-2均为自润滑推力挡环。推力挡环采用自润滑轴承材料，可以更好地减少与其接触零件的摩擦。

本发明传动设备的内力封闭式试验台的工作原理是：测试扭矩通过加载力臂1将加载扭矩传递给花键套6，花键套6通过花键副传递给传动轴14，传动轴14将测试扭矩加载给被测传动设备20，从而实现测试扭矩加载功能；被测传动设备20将测试扭矩传递给过渡轴15，过渡轴15再将测试扭矩传递给测量力臂20，然后通过传感器等得到最后的测试结果。

本发明传动设备的内力封闭式试验台的优点是：(一)测量装置的测量端轴承座组件10两端设置左推力圆柱滚子轴承组件9-1、右推力圆柱滚子轴承组件9-2用来承受当被测传动设备需要在一定的试验摆角下测试时所产生的附加轴向推力；(二)加载装置的加载端轴承座组件4两侧设置有自润滑轴承材料的左推力挡环2-1、右推力挡环2-2，一个镶嵌在加载力臂1的环形槽内；另一只镶嵌在花键套挡圈8的环形槽内，此种推力装置方式结构简单又能满足功能需求；另外，也可用推力圆柱滚子组件来代替自润滑推力挡环；(三)连接装置中，内力封闭销17将连接板A16和连接板B18联接，且内力封闭销的中心与所述被测传动设备的“摆角”中心上下对齐，且和过渡轴的中心轴线在同一平面，可实现试验台内力封闭且当被测传动设备需要调整到试验摆角时能够方便调整(当被测传动设备需要在某一试验摆角下测试时，加载装置相对测量装置的转角既为被测传动设备所需的试验摆角)；(四)当装、拆被测十字轴式万向节20时需要轴向调整传动轴14的位置，所述传动轴14两端设置定位套13和花键套挡圈8，当传动轴14在花键套6内伸缩滑动时，定位套13和花键套挡圈8起导向和支撑作用。

Claims (7)

1.一种传动设备的内力封闭式试验台，其特征是：它包括加载装置、测量装置、连接装置，加载装置和测量装置均与连接装置相连接；加载装置包括加载力臂(1)、挡圈(3)、加载端轴承座组件(4)、多列圆柱滚子A(5-1)、花键套(6)、压盖(7)、花键套挡圈(8)；测量装置包括测量端轴承座组件(10)、多列圆柱滚子B(5-2)、测量力臂(11)；连接装置包括传动轴(14)、过渡轴(15)、连接板A(16)、内力封闭销(17)、连接板B(18)；传动轴(14)连接加载装置，过渡轴(15)连接测量装置；花键套(6)设置在加载端轴承座组件(4)的内孔中，多列圆柱滚子A(5-1)设置在两者的径向之间，且与两者均相配合；花键套(6)的左端与加载力臂(1)连接，右端与花键套挡圈(8)连接；挡圈(3)套在花键套(6)上，其左端与加载力臂(1)的右端面相接触，其右端紧固在加载端轴承座组件(4)的左端面上；压盖(7)套在花键套(6)上，其左端紧固在加载端轴承座组件(4)的右端面上；花键套挡圈(8)套在花键套(6)上，紧固在花键套(6)的右端面上，且压在压盖(7)的右端面上；传动轴(14)设置在花健套(6)和花键套挡圈(8)两者的内孔里，与花键套(6)通过花键连接；过渡轴(15)设置在测量端轴承座组件(10)的内孔中，多列圆柱滚子B(5-2)设置在两者的径向之间，且与两者均相配合；过渡轴(15)的右端与测量力臂(11)连接；连接板A(16)和连接板B(18)分别连接在加载端轴承座组件(4)、测量端轴承座组件(10)的底座上，且两者之间通过内力封闭销(17)连接。

2.根据权利要求1所述的传动设备的内力封闭式试验台，其特征是：所述的连接装置还包括左连接盘(19-1)、右连接盘(19-2)，左右两个连接盘(19-1、19-2)分别连接传动轴(14)、过渡轴(15)。

3.根据权利要求1所述的传动设备的内力封闭式试验台，其特征是：传动轴(14)与过渡轴(15)之间连接被测传动设备(20)，内力封闭销(17)的中心与被测传动设备(20)的“摆角”中心(21)在同一竖直线上，且和过渡轴(15)的中心轴线在同一平面上。

4.根据权利要求2所述的传动设备的内力封闭式试验台，其特征是：左连接盘(19-1)、右连接盘(19-2)之间连接被测传动设备(20)，内力封闭销(17)的中心与被测传动设备(20)的“摆角”中心(21)在同一竖直线上，且和过渡轴(15)的中心轴线在同一平面上。

5.根据权利要求1或2所述的传动设备的内力封闭式试验台，其特征是：所述的连接装置还包括调整端盖(12)、定位套(13)，调整端盖(12)固定在加载力臂(1)的左端，定位套(13)设置在花键套(6)的孔内、且紧固在传动轴(14)的左端。

6.根据权利要求1或2所述的传动设备的内力封闭式试验台，其特征是：内力封闭式试验台还包括加载端轴向推力吸收装置、测量端轴向推力吸收装置，加载端轴向推力吸收装置为左右推力挡环(2-1、2-2)、测量端轴向推力吸收装置为左右两件推力圆柱滚子轴承组件(9-1、9-2)；左推力挡环(2-1)镶嵌在加载力臂(1)右端的环形槽内，且与挡圈(3)相接触，右推力挡环(2-2)镶嵌在花键套挡圈(8)左端的环形槽内，且与压盖(7)相接触；左右两件推力圆柱滚子轴承组件(9-1、9-2)分别设置在测量端轴承座组件(10)的左、右两端面上，左推力圆柱滚子轴承组件(9-1)卡在过渡轴(15)的轴肩上，且与测量端轴承座组件(10)的左端面相接触；右推力圆柱滚子轴承组件(9-2)设置在测量端轴承座组件(10)和测量力臂(11)之间、其左端与测量端轴承座组件(10)的右端面相接触，其右端紧固在测量力臂(11)的左端上。

7.根据权利要求6所述的传动设备的内力封闭式试验台，其特征是：左推力挡环(2-1)和右推力挡环(2-2)均为自润滑推力挡环。