CN107101826B - 封闭节能式万向联轴器传动试验台 - Google Patents
封闭节能式万向联轴器传动试验台 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种封闭节能式万向联轴器传动试验台，包括底座、操作面板、处理器、立式减速器、伺服电机、电机支撑架、电机联轴器、齿轮轴、加载器安装架、加载器、连接轴、万向联轴器、连接光轴、磁力固定传感器、转动盘、直线滑轨、刻度尺、环形导轨、安装板、限位块、固定盘。所述伺服电机和所述加载器通过支撑架安装在所述立式减速器的箱体上，所述限位块安装在所述转动盘和所述固定盘上，所述操作面板、所述处理器、所述固定盘、所述转动盘、所述安装板、所述刻度尺、所述限位块均安装在所述底座上。本试验台整个传动系统形成一个机械功率流闭合回路，可实现对不同结构尺寸的所述万向联轴器的试验需求。
Description
技术领域
本发明涉及机械传动技术领域，尤其涉及一种封闭节能式万向联轴器传动试验台。
背景技术
近年来，针对机械传动综合性能测试的研究已成为现代测试技术的一个重要的研究方向。构建机械传动综合测试系统也就是机械工业上常用的机械试验台，对机械传动设备的开发和研究具有重要理论意义和经济价值。万向联轴器传动试验台是利用试验的方法研究万向联轴器传动的各种失效形式并测定其承载能力、传动效率等有关性能的常用机械试验台。试验台为万向联轴器零件的设计、性能要求以及尺寸型号的选择提供了可靠的试验数据，对机器的设计、制造及老设备的改造起着至关重要的作用。
然而目前，当前使用的万向联轴器传动试验台多为开放式的试验台，伺服电机输出的功率经过传动装置和其他传动件，最后传到加载装置，即耗能装置。开放式试验台的耗能装置结构往往比较笨重，常常需要设置冷却装置，另外动力消耗功率要大于实际负载功率，这在大功率或长期工作的情况下使用不经济。另外当前使用的万向联轴器传动试验台只是针对某一种万向联轴器，虽然专用性对于试验台结构设计、试验成本带来一定有利因素，但传动试验对象的单一性制约了设备的使用效率。本发明提供一种新型封闭节能式万向联轴器传动试验台，实现多种不同结构尺寸万向联轴器的传动试验。
发明内容
本发明为克服现有万向联轴器传动试验台耗能高、被测试件结构单一的缺点，提供一种能耗低、适用范围广的新型封闭节能式万向联轴器模块化传动试验台。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：封闭节能式万向联轴器传动试验台，包括：底座、操作面板、处理器、立式减速器Ⅰ、伺服电机、电机支撑架、电机联轴器、齿轮轴Ⅰ、加载器安装架、加载器、连接轴Ⅰ、万向联轴器Ⅰ、连接光轴、万向联轴器Ⅱ、齿轮轴Ⅱ、齿轮轴Ⅲ、联轴器Ⅰ、连接轴Ⅱ、磁力固定传感器Ⅰ、试验万向联轴器、连接轴Ⅲ、磁力固定传感器Ⅱ、联轴器Ⅱ、立式减速器Ⅱ、齿轮轴Ⅳ、转动盘、直线滑轨Ⅰ、刻度尺、环形导轨、安装板、限位块Ⅰ、直线滑轨Ⅱ、固定盘、限位块Ⅱ、限位块Ⅲ。所述伺服电机通过所述电机支撑架安装在所述立式减速器Ⅰ的箱体上，所述加载器通过所述加载器安装支架安装在所述立式减速器Ⅰ的箱体上，所述限位块Ⅱ和所述限位块Ⅲ分别安装在所述转动盘和所述固定盘上，所述操作面板、所述处理器、所述固定盘、所述转动盘、所述安装板、所述刻度尺、所述限位块Ⅰ均安装在所述底座上。
优选地，所述立式减速器Ⅰ和所述立式减速器Ⅱ为两个完全相同的一级直齿轮减速器，传动比为1:1，所述立式减速器Ⅰ包括齿轮轴Ⅰ和齿轮轴Ⅲ，所述立式减速器Ⅱ包括齿轮轴Ⅱ和齿轮轴Ⅳ。
优选地，所述加载器位于所述齿轮轴Ⅰ和所述连接轴Ⅰ之间，并通过所述加载器安装架安装在所述立式减速器Ⅰ上，所述加载器工作时使所述连接轴Ⅰ和所述连接光轴产生相对所述齿轮轴Ⅰ转向相反的扭矩，从而对所述试验万向联轴器施加负载。
优选地，所述固定盘上设置直线滑轨Ⅱ，所述立式减速器Ⅰ沿着所述直线滑轨Ⅱ滑动到合适位置后，用螺栓安装在所述固定盘上，移动过程中由所述限位块Ⅲ防止位置超程；所述转动盘上设置所述直线滑轨Ⅰ，所述试验万向联轴器尺寸改变时，更换所述连接光轴，沿着所述直线滑轨Ⅰ移动所述立式减速器Ⅱ，移动过程中由所述限位块Ⅱ防止位置超程，移动到合适位置后，用螺栓固定在所述转动盘上；所述底座上设置所述环形导轨，所述环形导轨以所述安装板底部的安装中心为圆心，圆心角为90度，所述试验万向联轴器进行不同偏转角试验时，所述转动盘绕着所述环形导轨转动，转动的角从所述刻度尺上读出，转动过程中由所述限位块Ⅰ防止位置超程，所述刻度尺的读数范围为0-90度，单位为1度。
优选地，所述磁力固定传感器Ⅰ和所述磁力固定传感器Ⅱ通过磁力固定在所述安装板上，在进行所述试验万向联轴器在不同角度检测时，可以随时调整位置并固定，所述磁力固定传感器Ⅰ和所述磁力固定传感器Ⅱ布置在所述试验万向联轴器的两侧，对所述试验万向联轴器运动和动力参数进行采集；所述处理器对所述磁力固定传感器Ⅰ、所述磁力固定传感器Ⅱ采集到的数据进行处理，并将处理过的数据由所述操作面板显示，所述操作面板同时与所述加载器、所述磁力固定传感器Ⅰ、所述磁力固定传感器Ⅱ、所述伺服电机通信，实现参数设置。
优选地，所述伺服电机通过所述电机联轴器和所述齿轮轴Ⅰ连接，所述加载器衔接所述齿轮轴Ⅰ和所述连接轴Ⅰ，所述连接轴Ⅰ和所述连接光轴通过所述万向联轴器Ⅰ连接，所述连接光轴和所述齿轮轴Ⅱ通过所述万向联轴器Ⅱ连接，所述齿轮轴Ⅲ与所述连接轴Ⅱ通过所述联轴器Ⅰ连接、所述齿轮轴Ⅳ与所述连接轴Ⅲ通过所述联轴器Ⅱ连接，所述试验万向联轴器衔接所述连接轴Ⅱ和所述联轴器Ⅱ，形成一个封闭回路，所述伺服电机的输出功率仅用于补充封闭回路中摩擦损耗。
本发明封闭节能万向联轴器传动试验台在做试验时，首先由所述制面板和所述处理器调节所述伺服电机和所述加载器，所述加载器使所述连接轴和所述连接光轴产生相对所述齿轮轴Ⅰ转向相反的扭矩，从而对所述试验万向联轴器施加负载。所述伺服电机启动后，所做的功由通过所述立式减速器Ⅰ、所述加载器、所述立式减速器Ⅱ、所述实验万向联轴器，最后回到所述立式减速器Ⅰ。
采用上述方案所取得的有益效果是：
1、为了克服了现有试验台的卧式结构不能完成对万向联轴器在不同偏转角度下的实验要求，本试验台由所采的用所述立式减速器Ⅰ和所述立式减速器Ⅱ结构，就克服了这一不足，实现所述试验万向联轴器在不同角度下的数据检测，同时本实验台采用所述伺服电机和所述加载器，可以测试所述试验万向联轴器在不同转速和负载情况下的试验数据。
2、现有试验台的卧式结构只能对某一种万向联轴器进行试验，试验对象的单一性制约了试验设备的使用效率。本试验台所采用的结构可实现对不同结构尺寸的所述万向联轴器的试验需求，只需要调整所述立式减速器Ⅰ和所述立式减速器Ⅱ的相对位置和更换所述连接光轴和所述联轴器Ⅰ、所述联轴器Ⅱ、所述连接轴Ⅱ、所述连接轴Ⅲ，即可满足试验要求。
3、本试验台整个传动系统形成一个机械功率流闭合回路，所述立式减速器Ⅰ和所述立式减速器Ⅱ之间实现了功率循环，使得所述伺服电机仅需要保证损耗功率即可，因此所述伺服电机的功耗可以大大降低。
附图说明
图1为本发明封闭节能式万向联轴器传动试验台总体结构示意图；
图中：1、底座；2、操作面板；3、处理器；4、立式减速器Ⅰ；5、伺服电机；6、电机支撑架；7、电机联轴器；8、齿轮轴Ⅰ；9、加载器安装架；10、加载器；11、连接轴Ⅰ；12、万向联轴器Ⅰ；13、连接光轴；14、万向联轴器Ⅱ；15、齿轮轴Ⅱ；16、齿轮轴Ⅲ；17、联轴器Ⅰ；18、连接轴Ⅱ；19、磁力固定传感器Ⅰ；20、试验万向联轴器；21、连接轴Ⅲ；22、磁力固定传感器Ⅱ；23、联轴器Ⅱ；24、立式减速器Ⅱ；25、齿轮轴Ⅳ；26、转动盘；27、直线滑轨Ⅰ；28、刻度尺；29、环形导轨；30、安装板；31、限位块Ⅰ；32、直线滑轨Ⅱ；33、固定盘；34、限位块Ⅱ；35、限位块Ⅲ
具体实施方式
为了进一步了解本发明的目的及优点，下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细描述。
如图1所示的封闭节能式带轮传动试验台，包括：底座1、操作面板2、处理器3、立式减速器Ⅰ4、伺服电机5、电机支撑架6、电机联轴器7、齿轮轴Ⅰ8、加载器安装架9、加载器10、连接轴Ⅰ11、万向联轴器Ⅰ12、连接光轴13、万向联轴器Ⅱ14、齿轮轴Ⅱ15、齿轮轴Ⅲ16、联轴器Ⅰ17、连接轴Ⅱ18、磁力固定传感器Ⅰ19、试验万向联轴器20、连接轴Ⅲ21、磁力固定传感器Ⅱ22、联轴器Ⅱ23、立式减速器Ⅱ24、齿轮轴Ⅳ25、转动盘26、直线滑轨Ⅰ27、刻度尺28、环形导轨29、安装板30、限位块31、直线滑轨Ⅱ32、固定盘33、限位块Ⅱ34、限位块Ⅲ35。
整个传动系统固定在底座1上，整个传动系统包括立式减速器Ⅰ4、伺服电机5、电机支撑架6、电机联轴器7、齿轮轴Ⅰ8、加载器安装架9、加载器10、连接轴Ⅰ11、万向联轴器Ⅰ12、连接光轴13、万向联轴器Ⅱ14、齿轮轴Ⅱ15、齿轮轴Ⅲ16、联轴器Ⅰ17、连接轴Ⅱ18、磁力固定传感器Ⅰ19、试验万向联轴器20、连接轴Ⅲ21、磁力固定传感器Ⅱ22、联轴器Ⅱ23、立式减速器Ⅱ24、齿轮轴Ⅳ25、转动盘26、直线滑轨Ⅰ27、直线滑轨Ⅱ32、固定盘33；齿轮轴Ⅰ8和齿轮轴Ⅲ16安装在立式减速器Ⅰ4中；齿轮轴Ⅱ15和齿轮轴Ⅳ25安装在立式减速器Ⅱ24中，并且立式减速器Ⅰ4和立式减速器Ⅱ24内置传动比为1:1的齿轮对，立式减速器Ⅰ4安装在固定盘33上，立式减速器Ⅱ20安装在转动盘26上，为适应不同结构尺寸的万向联轴器试验，立式减速器Ⅰ4可以沿着直线滑轨Ⅱ32移动，移动过程中由限位块Ⅲ35防止位置超程，立式减速器Ⅱ20可以沿着直线滑轨Ⅰ27移动，移动过程中由限位块Ⅱ34防止位置超程，同时转动盘26可以绕着安装板30底部的安装中心沿着环形导轨29旋转0-90度，旋转角度由刻度尺28确定，有限位块Ⅰ31限制其行程极限位置；伺服电机5通过电机支撑架6安装在立式减速器Ⅰ4上，并由电机联轴器7与齿轮轴Ⅰ8连接，加载器10通过加载器安装架9装在立式减速器Ⅰ4上。
本发明封闭节能万向联轴器传动试验台在做试验时，将试验万向联轴器20与连接轴Ⅱ18和连接轴Ⅲ21连接，同时在安装板30上安转固定好磁力固定传感器Ⅰ19和磁力固定传感器Ⅱ22，在伺服电机5的作用下经过电机联轴器7、齿轮轴Ⅰ8、加载器10、连接轴11、万向联轴器Ⅰ12、连接光轴13、万向联轴器Ⅱ14、齿轮轴Ⅱ15、齿轮轴Ⅳ25、联轴器Ⅱ23、连接轴Ⅲ21、试验万向联轴器20、连接轴Ⅱ18、联轴器Ⅰ17、齿轮轴Ⅲ16，最后回到齿轮轴Ⅰ8，整个传动系统就形成闭合传动回路。在测试在不同转速和负载情况下的性能试验时，通过控制面板2和处理器3调节伺服电机5转速和加载器9，即可满足要求；在测试不同角度下的万向联轴器的性能试验时，对照刻度尺28沿着环形导轨29调整转动盘26的角度，并重新固定磁力固定传感器Ⅱ22的位置，即可满足要求。最后由磁力固定传感器Ⅰ和磁力固定传感器Ⅱ测得的数据，经过处理器3处理，再由控制面板2显示数据。在进行不同结构尺寸万向轴联轴器传动试验时，只需要分别沿着直线滑轨Ⅱ32和直线滑轨Ⅰ27方向，调整立式减速器Ⅰ4和立式减速器Ⅱ24的相对位置，更换试验对象试验万向联轴器20和连接光轴13、联轴器Ⅰ17、联轴器Ⅱ23、连接轴Ⅱ18、连接轴Ⅲ21，重复上述步骤即可。
本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种封闭节能式万向联轴器传动试验台，其特征在于：包括底座、操作面板、处理器、立式减速器Ⅰ、伺服电机、电机支撑架、电机联轴器、齿轮轴Ⅰ、加载器安装架、加载器、连接轴Ⅰ、万向联轴器Ⅰ、连接光轴、万向联轴器Ⅱ、齿轮轴Ⅱ、齿轮轴Ⅲ、联轴器Ⅰ、连接轴Ⅱ、磁力固定传感器Ⅰ、试验万向联轴器、连接轴Ⅲ、磁力固定传感器Ⅱ、联轴器Ⅱ、立式减速器Ⅱ、齿轮轴Ⅳ、转动盘、直线滑轨Ⅰ、刻度尺、环形导轨、安装板、限位块Ⅰ、直线滑轨Ⅱ、固定盘、限位块Ⅱ、限位块Ⅲ；所述伺服电机通过所述电机支撑架安装在所述立式减速器Ⅰ的箱体上，所述加载器通过所述加载器安装架安装在所述立式减速器Ⅰ的箱体上，所述限位块Ⅱ和所述限位块Ⅲ分别安装在所述转动盘和所述固定盘上，所述操作面板、所述处理器、所述固定盘、所述转动盘、所述安装板、所述刻度尺、所述限位块Ⅰ均安装在所述底座上；
所述立式减速器Ⅰ和所述立式减速器Ⅱ为两个完全相同的一级直齿轮减速器，传动比为1:1，所述立式减速器Ⅰ包括所述齿轮轴Ⅰ和所述齿轮轴Ⅲ，所述立式减速器Ⅱ包括所述齿轮轴Ⅱ和所述齿轮轴Ⅳ；
所述固定盘上设置直线滑轨Ⅱ，所述立式减速器Ⅰ沿着所述直线滑轨Ⅱ滑动到合适位置后，用螺栓安装在所述固定盘上，移动过程中由所述限位块Ⅲ防止位置超程；所述转动盘上设置所述直线滑轨Ⅰ，所述试验万向联轴器尺寸改变时，更换所述连接光轴，沿着所述直线滑轨Ⅰ移动所述立式减速器Ⅱ，移动过程中由所述限位块Ⅱ防止位置超程，移动到合适位置后，用螺栓固定在所述转动盘上；所述底座上设置所述环形导轨，所述环形导轨以所述安装板底部的安装中心为圆心，圆心角为90度，所述试验万向联轴器进行不同偏转角试验时，所述转动盘绕着所述环形导轨转动，转动的角从所述刻度尺上读出，转动过程中由所述限位块Ⅰ防止位置超程，所述刻度尺的读数范围为0-90度，单位为1度。
2.如权利要求1所述的一种封闭节能式万向联轴器传动试验台，所述加载器位于所述齿轮轴Ⅰ和所述连接轴Ⅰ之间，并通过所述加载器安装架安装在所述立式减速器Ⅰ上，所述加载器工作时使所述连接轴Ⅰ和所述连接光轴产生相对所述齿轮轴Ⅰ转向相反的扭矩，从而对所述试验万向联轴器施加负载。
3.如权利要求1所述的一种封闭节能式万向联轴器传动试验台,所述磁力固定传感器Ⅰ和所述磁力固定传感器Ⅱ通过磁力固定在所述安装板上，在进行所述试验万向联轴器在不同角度检测时，可以随时调整位置并固定，所述磁力固定传感器Ⅰ和所述磁力固定传感器Ⅱ布置在所述试验万向联轴器的两侧，对所述试验万向联轴器运动和动力参数进行采集；所述处理器对所述磁力固定传感器Ⅰ、所述磁力固定传感器Ⅱ采集到的数据进行处理，并将处理过的数据由所述操作面板显示，所述操作面板同时与所述加载器、所述磁力固定传感器Ⅰ、所述磁力固定传感器Ⅱ、所述伺服电机通信，实现参数设置。
4.如权利要求1所述的一种封闭节能式万向联轴器传动试验台,所述伺服电机通过所述电机联轴器和所述齿轮轴Ⅰ连接，所述加载器衔接所述齿轮轴Ⅰ和所述连接轴Ⅰ，所述连接轴Ⅰ和所述连接光轴通过所述万向联轴器Ⅰ连接，所述连接光轴和所述齿轮轴Ⅱ通过所述万向联轴器Ⅱ连接，所述齿轮轴Ⅲ与所述连接轴Ⅱ通过所述联轴器Ⅰ连接、所述齿轮轴Ⅳ与所述连接轴Ⅲ通过所述联轴器Ⅱ连接，所述试验万向联轴器衔接所述连接轴Ⅱ和所述联轴器Ⅱ，形成一个封闭回路，所述伺服电机的输出功率仅用于补充封闭回路中摩擦损耗。
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