CN107421735A - 模块化封闭式多功能机械传动试验台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模块化封闭式多功能机械传动试验台，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、齿轮轴系、加载器安装架、加载器、连接轴系、万向联轴器、连接光轴、联轴器组、转动盘、直线滑轨、刻度尺、环形导轨、安装板、限位块、固定盘、试验模块；所述试验模块包括联轴器试验模块、平行轴圆柱齿轮试验模块、相交轴锥齿轮试验模块、带传动试验模块，可满足对联轴器、平行轴直齿轮、相交轴锥齿轮、带传动的试验需求；本试验台整个传动系统形成一个机械功率流闭合回路，使得所述伺服电机仅需要保证损耗功率即可，所述伺服电机的功耗可以大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及机械传动技术领域，尤其涉及一种模块化封闭式多功能机械传动试验台。
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。试验台为齿轮零件的设计、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。
目前大部分机械传动试验台只是针对某一种特定传动比的传动装置，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。另外当前使用的机械传动试验台多为功率流开放式试验台，该类试验台所传递的功率由电动机传来，经过传动装置和试验装置中的所有传动件，最后传到耗能装置，即加载装置。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。
为克服现有机械传动试验台的这种缺点，本发明提供一种模块化封闭式机械传动综合性能试验台，试验台设计成一个封闭系统，并通过系统内某个特殊部件进行内力加载，使被测试对象处于负载状态，因此原动机输入的功率约等于摩擦损耗功率，耗能小，长期运转的试验尤为经济。另外模块化设计使其适用于联轴器、圆柱齿轮、锥齿轮、带传动等多种机械传动的综合性能测试。
发明内容
本发明的目的是提供一种封闭节能、适用范围广的模块化封闭式多功能机械传动试验台。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：模块化封闭式多功能机械传动试验台，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、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、试验模块，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，所述限位块Ⅰ安装在所述转动盘上，所述限位块Ⅲ安装在所述固定盘上，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Ⅱ均安装在所述底座上；所述试验模块包括联轴器试验模块、平行轴圆柱齿轮试验模块、相交轴锥齿轮试验模块、带传动试验模块；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，从而对所述试验模块施加负载。
优选地，所述固定盘上设置所述直线滑轨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，用螺栓固定在所述固定盘上，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，当更换所述试验模块进行不同试验时，同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Ⅰ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，所述转动盘沿着所述环形导轨转动，转动的角度从所述刻度尺上读出，转动过程中由所述限位块Ⅱ防止位置超程。
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，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与所述联轴器Ⅰ连接、所述齿轮轴Ⅳ与所述联轴器Ⅱ连接，所述试验模块位于所述联轴器Ⅰ和所述联轴器Ⅱ之间并进行连接，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。
优选地，进行联轴器试验时，需将所述联轴器试验模块连接到所述联轴器Ⅰ和所述联轴器Ⅱ之间，所述联轴器试验模块包括连接轴Ⅱ、磁力固定传感器Ⅰ、试验联轴器、磁力固定传感器Ⅱ、连接轴Ⅲ，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，所述操作面板和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，进行圆柱齿轮试验时，需将所述平行轴圆柱齿轮试验模块连接到所述联轴器Ⅰ和所述联轴器Ⅱ之间，所述平行轴圆柱齿轮试验模块包括丝杠滑块Ⅰ、圆柱齿轮Ⅰ、圆柱齿轮Ⅱ、传感器模块Ⅰ、圆柱齿轮轴Ⅰ、箱体、轴端固定轴承座Ⅰ、圆柱齿轮Ⅲ、传感器模块Ⅱ、圆柱齿轮轴Ⅱ、传感器模块Ⅲ、圆柱齿轮Ⅳ、中间轴Ⅰ、丝杠Ⅰ、转角固定盘Ⅰ、转角固定手柄Ⅰ、旋转手柄Ⅰ，所述圆柱齿轮Ⅰ和圆柱齿轮Ⅳ安装于所述中间轴Ⅰ、所述圆柱齿轮Ⅱ安装于所述圆柱齿轮轴Ⅰ、所述圆柱齿轮Ⅲ安装于所述圆柱齿轮轴Ⅱ，所述圆柱齿轮轴Ⅰ与所述圆柱齿轮轴Ⅱ通过所述轴端固定轴承座Ⅰ固定在所述箱体中，所述中间轴Ⅰ位于所述丝杠滑块Ⅰ中，所述传感器模块Ⅲ内置于所述丝杠滑块Ⅰ中。
优选地，所述圆柱齿轮Ⅰ和所述圆柱齿轮Ⅱ、所述圆柱齿轮Ⅲ和所述圆柱齿轮Ⅳ的齿数、模数对应相等，保证安装时中心距相同；转动所述旋转手柄Ⅰ，将带动所述丝杠Ⅰ的转动，进而带动所述丝杠滑块Ⅰ移动，调节所述圆柱齿轮Ⅰ和所述圆柱齿轮Ⅱ啮合中心距，以及所述圆柱齿轮Ⅲ和所述圆柱齿轮Ⅳ啮合中心距，并通过所述转角固定盘Ⅰ、所述旋转手柄Ⅰ和所述转角固定手柄Ⅰ对所述丝杠滑块Ⅰ的合理位置进行固定，实现不同中心距时齿轮的性能测试试验；所述操作面板和所述处理器对所述传感器模块Ⅰ、所述传感器模块Ⅱ、所述传感器模块Ⅲ数据采集，进行数据处理，并将处理过的数据由所述操作面板显示，所述操作面板和所述处理器同时与所述加载器、所述传感器模块Ⅰ、所述传感器模块Ⅱ、所述传感器模块Ⅲ、所述伺服电机通信，实现参数设置。
优选地，进行圆锥齿轮试验时，需将所述相交轴锥齿轮试验模块连接到所述联轴器Ⅰ和所述联轴器Ⅱ之间，所述相交轴锥齿轮试验模块包括箱座、锥齿轮轴Ⅰ、滑动套筒Ⅰ、锥齿轮Ⅰ、中间轴Ⅱ、位置调整孔Ⅰ、传感器模块Ⅳ、锥齿轮Ⅱ、锥齿轮Ⅲ、锥齿轮轴Ⅱ、传感器模块Ⅴ、轴端固定轴承座Ⅱ、同步带轮Ⅰ、锥齿轮轴Ⅲ、同步带Ⅰ、调整带轮、调整带轮轴、滑动套筒Ⅱ、同步带Ⅱ、位置调整孔Ⅱ、同步带轮Ⅱ、滑动套筒Ⅲ、双向滑台、导向键、锥齿轮Ⅳ、位置调整孔Ⅲ，所述锥齿轮Ⅰ和所述锥齿轮Ⅱ安装在所述中间轴Ⅱ上，所述中间轴Ⅱ与所述传感器模块Ⅳ配合安装在所述双向滑台上，所述锥齿轮Ⅲ安装在所述锥齿轮轴Ⅱ上，所述传感器模块Ⅴ也安装在所述锥齿轮轴Ⅱ上，所述锥齿轮轴Ⅱ和所述锥齿轮轴Ⅲ通过所述轴端固定轴承座Ⅱ固定在所述箱座上，所述同步带轮Ⅰ安装在所述锥齿轮轴Ⅲ上，所述调整带轮安装在所述调整带轮轴上，所述同步带轮Ⅱ安装在所述锥齿轮轴Ⅰ上，所述同步带Ⅰ连接所述同步带轮Ⅰ和所述调整带轮，所述同步带Ⅱ连接所述调整带轮和所述同步带轮Ⅱ，所述锥齿轮Ⅳ通过所述导向键的配合安装在所述锥齿轮轴Ⅰ上。
优选地，所述锥齿轮Ⅱ和所述锥齿轮Ⅲ、所述锥齿轮Ⅰ和所述锥齿轮Ⅳ的齿数、大端模数对应相同，所述双向滑台的滑动、所述锥齿轮Ⅳ沿所述导向键在所述锥齿轮轴Ⅰ滑动、所述锥齿轮轴Ⅰ通过所述滑动套筒Ⅰ和所述滑动套筒Ⅲ沿所述位置调整孔Ⅰ和所述位置调整孔Ⅱ滑动，可实现锥齿轮在不同中心距下的试验测试；所述操作面板和所述处理器对所述传感器模块Ⅳ、所述传感器模块Ⅴ数据采集，进行数据处理，并将处理过的数据由所述操作面板显示，所述操作面板和所述处理器同时与所述加载器、所述传感器模块Ⅳ、所述传感器模块Ⅴ、所述伺服电机通信，实现参数设置。
优选地，进行带传动试验时，需将所述带传动试验模块连接到所述联轴器Ⅰ和所述联轴器Ⅱ之间，所述带传动试验模块包括丝杠滑块Ⅱ、带轮Ⅰ、带组Ⅰ、带轮轴Ⅰ、传感器模块Ⅵ、试验带轮Ⅱ、箱壳、轴端固定轴承座Ⅲ、试验带轮Ⅲ、传感器模块Ⅶ、带轮轴Ⅱ、带组Ⅱ、试验带轮Ⅳ、传感器模块Ⅷ、带轮中心距调节轴、丝杠Ⅱ、转角固定盘Ⅱ、转角固定手柄Ⅱ、旋转手柄Ⅱ，所述带轮Ⅰ和所述带轮Ⅳ安装于所述带轮中心距调节轴、所述带轮Ⅱ安装于所述带轮轴Ⅰ、所述带轮Ⅲ安装于所述带轮轴Ⅱ，所述带组Ⅰ用于所述带轮Ⅰ和所述带轮Ⅱ之间的动力传输，所述带组Ⅱ用于所述带轮Ⅲ和所述带轮Ⅳ之间的动力传输，所述带轮轴Ⅰ与所述带轮轴Ⅱ通过所述轴端固定轴承座Ⅲ固定在所述箱壳中，所述带轮中心距调节轴位于所述丝杠滑块Ⅱ中，所述传感器模块Ⅷ置于所述丝杠滑块Ⅱ内。
优选地，所述试验带轮Ⅰ和所述试验带轮Ⅲ结构尺寸相同，所述试验带轮Ⅱ和所述试验带轮Ⅳ结构尺寸相同，以保证所述试验带轮Ⅰ和所述试验带轮Ⅱ之间、所述试验带轮Ⅲ和所述试验带轮Ⅳ之间的传动比和中心距一致；转动所述旋转手柄Ⅱ带动所述丝杠Ⅱ转动，所丝杠Ⅱ的转动驱动所述丝杠滑块Ⅱ移动，调节所述带轮Ⅰ和所述带轮Ⅱ中心距，以及所述带轮Ⅲ和所述带轮Ⅳ中心距，并通过所述转角固定盘Ⅱ和所述转角固定手柄Ⅱ对所述丝杠滑块Ⅱ的合理位置进行固定，实现不同中心距时带传动的性能测试试验；所述操作面板和所述处理器对所述传感器模块Ⅵ、所述传感器模块Ⅶ、所述传感器模块Ⅷ数据采集，进行数据处理，并将处理过的数据由所述操作面板显示，所述操作面板和所述处理器同时与所述加载器、所述传感器模块Ⅵ、所述传感器模块Ⅶ、所述传感器模块Ⅷ、所述伺服电机通信，实现参数设置。
本发明模块化封闭式多功能机械传动试验台在做试验时，首先由所述控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，从而对试验对象施加负载。所述伺服电机启动后，所做的功通过所述立式减速器Ⅰ、所述加载器、所述立式减速器Ⅱ、试验对象，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试验要求，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，实现万向联轴器在不同角度下的数据检测，同时本试验台采用所述伺服电机和所述加载器，可以测试不同试验模块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零件进行试验，试验对象的单一性制约了设备的使用效率。本试验台所采用的结构可满足对联轴器、平行轴直齿轮、相交轴锥齿轮、带传动的试验需求，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，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：本发明模块化封闭式多功能机械传动试验台结构示意图；
图2：本发明模块化封闭式多功能机械传动试验台联轴器试验模块示意图；
图3：本发明模块化封闭式多功能机械传动试验台平行轴圆柱齿轮试验模块示意图；
图4：本发明模块化封闭式多功能机械传动试验台相交轴锥齿轮试验模块示意图；
图5：本发明模块化封闭式多功能机械传动试验台相交轴锥齿轮试验模块侧视图；
图6：本发明模块化封闭式多功能机械传动试验台带传动试验模块示意图。
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、联轴器Ⅱ；19、齿轮轴Ⅳ；20、立式减速器Ⅱ；21、转动盘；22、直线滑轨Ⅰ；23、限位块Ⅰ；24、刻度尺；25、环形导轨；26、安装板；27、限位块Ⅱ；28、直线滑轨Ⅱ；29、固定盘；30、限位块Ⅲ；31、连接轴Ⅱ；32、磁力固定传感器Ⅰ；33、试验联轴器；34、磁力固定传感器Ⅱ；35连接轴Ⅲ；36、丝杠滑块Ⅰ；37、圆柱齿轮Ⅰ；38、圆柱齿轮Ⅱ；39、传感器模块Ⅰ；40、圆柱齿轮轴Ⅰ；41、箱体；42、轴端固定轴承座Ⅰ；43、圆柱齿轮Ⅲ；44、传感器模块Ⅱ；45、圆柱齿轮轴Ⅱ；46、传感器模块Ⅲ；47、圆柱齿轮Ⅳ；48、中间轴Ⅰ；49、丝杠Ⅰ；50、转角固定盘Ⅰ；51、转角固定手柄Ⅰ；52、旋转手柄Ⅰ；53、箱座；54、锥齿轮轴Ⅰ；55、滑动套筒Ⅰ；56、锥齿轮Ⅰ；57、中间轴Ⅱ；58、位置调整孔Ⅰ；59、传感器模块Ⅳ；60、锥齿轮Ⅱ；61、锥齿轮Ⅲ；62、锥齿轮轴Ⅱ；63、传感器模块Ⅴ；64、轴端固定轴承座Ⅱ；65、同步带轮Ⅰ；66、锥齿轮轴Ⅲ；67、同步带Ⅰ；68、调整带轮；69调整带轮轴；70、滑动套筒Ⅱ；71、同步带Ⅱ；72、位置调整孔Ⅱ；73、同步带轮Ⅱ；74、滑动套筒Ⅲ；75、双向滑台；76、导向键；77、锥齿轮Ⅳ；78、位置调整孔Ⅲ；79、丝杠滑块Ⅱ；80、带轮Ⅰ；81、带组Ⅰ；82、带轮轴Ⅰ；83、传感器模块Ⅵ；84、带轮Ⅱ；85、箱壳；86、轴端固定轴承座Ⅲ；87、带轮Ⅲ；88、传感器模块Ⅶ；89、带轮轴Ⅱ；90、带组Ⅱ；91、带轮Ⅳ；92、传感器模块Ⅷ；93、带轮中心距调节轴；94、丝杠Ⅱ；95、转角固定盘Ⅱ；96、转角固定手柄Ⅱ；97、旋转手柄Ⅱ。
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、2、3、4、5、6所示的模块化封闭式多功能机械传动试验台，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、联轴器Ⅱ18、齿轮轴Ⅳ19、立式减速器Ⅱ20、转动盘21、直线滑轨Ⅰ22、限位块Ⅰ23、刻度尺24、环形导轨25、安装板26、限位块Ⅱ27、直线滑轨Ⅱ28、固定盘29、限位块Ⅲ30、连接轴Ⅱ31、磁力固定传感器Ⅰ32、试验联轴器33、磁力固定传感器Ⅱ34、连接轴Ⅲ35、丝杠滑块Ⅰ36、圆柱齿轮Ⅰ37、圆柱齿轮Ⅱ38、传感器模块Ⅰ39、圆柱齿轮轴40、箱体41、轴端固定轴承座Ⅰ42、圆柱齿轮Ⅲ43、传感器模块Ⅱ44、圆柱齿轮轴Ⅱ45、传感器模块Ⅲ46、圆柱齿轮Ⅳ47、中间轴Ⅰ48、丝杠Ⅰ49、转角固定盘Ⅰ50、转角固定手柄Ⅰ51、旋转手柄Ⅰ52、箱座53、锥齿轮轴Ⅰ54、滑动套筒Ⅰ55、锥齿轮Ⅰ56、中间轴Ⅱ57、位置调整孔Ⅰ58、传感器模块Ⅳ59、锥齿轮Ⅱ60、锥齿轮Ⅲ61、锥齿轮轴Ⅱ62、传感器模块Ⅴ63、轴端固定轴承座Ⅱ64、同步带轮Ⅰ65、锥齿轮轴Ⅲ66、同步带Ⅰ67、调整带轮68、调整带轮轴69、滑动套筒Ⅱ70、同步带Ⅱ71、位置调整孔Ⅱ72、同步带轮Ⅱ73、滑动套筒Ⅲ74、双向滑台75、导向键76、锥齿轮Ⅳ77、位置调整孔Ⅲ78、丝杠滑块Ⅱ79、带轮Ⅰ80、带组Ⅰ81、带轮轴Ⅰ82、传感器模块Ⅵ83、带轮Ⅱ84、箱壳85、轴端固定轴承座Ⅲ86、带轮Ⅲ87、传感器模块Ⅶ88、带轮轴Ⅱ89、带组Ⅱ90、带轮Ⅳ91、传感器模块Ⅷ92、带轮中心距调节轴93、丝杠Ⅱ94、转角固定盘Ⅱ95、转角固定手柄Ⅱ96、旋转手柄Ⅱ97。
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、联轴器Ⅱ18、立式减速器Ⅱ20、齿轮轴Ⅳ19、转动盘21、直线滑轨Ⅰ22、直线滑轨Ⅱ28、固定盘29；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Ⅳ19安装在立式减速器Ⅱ20中，并且立式减速器Ⅰ4和立式减速器Ⅱ20内置传动比为1:1的齿轮对，立式减速器Ⅰ4安装在固定盘29上，立式减速器Ⅱ20安装在转动盘21上，为适应不同试验对象，立式减速器Ⅰ4可以沿着直线滑轨Ⅱ28移动，移动过程中由限位块Ⅲ30防止位置超程，立式减速器Ⅱ20可以沿着直线滑轨Ⅰ22移动，移动过程中由限位块Ⅰ23防止位置超程，同时转动盘21可以绕着安装板26底部的安装中心沿着环形导轨25旋转0-90度，旋转角度由刻度尺24确定，有限位块Ⅱ27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。
本发明模块化封闭式多功能机械传动试验台在做联轴器试验时，将联轴器试验模块中连接轴Ⅱ31和连接轴Ⅲ35分别与联轴器Ⅰ17和联轴器Ⅱ18连接，更换连接光轴13，同时在安装板26上安转固定好磁力固定传感器Ⅰ32和磁力固定传感器Ⅱ34，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Ⅳ19、联轴器Ⅱ18、联轴器试验模块、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。联轴器试验模块中测试的为普通联轴器，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10，即可满足要求，因普通联轴器没角位移补偿功能，所以此时转动盘21所对应刻度尺24的角度为0度；当测试的为万向轴联轴器时，不仅要测试在不同转速和负载情况下的性能试验，还要测试不同角度下的万向联轴器的性能试验，此时应对照刻度尺24沿着环形导轨25调整转动盘21的角度，并重新固定磁力固定传感器Ⅰ32和磁力固定传感器Ⅱ34的位置，即可满足要求。最后由磁力固定传感器Ⅰ32和磁力固定传感器Ⅱ34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联轴器传动试验时，只需要分别沿着直线滑轨Ⅱ28和直线滑轨Ⅰ22方向，调整立式减速器Ⅰ4和立式减速器Ⅱ20的相对位置，更换联轴器试验模块和连接光轴13、联轴器Ⅰ17、联轴器Ⅱ18，重复上述步骤即可。
本发明模块化封闭式多功能机械传动试验台在做平行轴齿轮试验时，将平行轴圆柱齿轮试验模块安装在安装板26上，将圆柱齿轮轴Ⅰ40和圆柱齿轮轴Ⅱ45分别和联轴器Ⅰ17和联轴器Ⅱ18连接，因为此时应保证齿轮轴Ⅲ16和齿轮轴Ⅳ19的同轴，所以此时转动盘21所对应刻度尺24的角度为0度；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Ⅳ19、联轴器Ⅱ18、平行轴圆柱齿轮试验模块、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10，即可满足要求；不同中心距时齿轮的性能测试试验时，转动旋转把手52带动丝杠Ⅰ49的转动，同时可以带动丝杠滑块Ⅰ36移动，调节圆柱齿轮Ⅰ和圆柱齿轮Ⅱ38啮合中心距，以及圆柱齿轮Ⅲ43和圆柱齿轮Ⅳ47啮合中心距，并通过转角固定盘Ⅰ50、旋转把手51和固定把手52对丝杠滑块Ⅰ36的合理位置进行固定，即可满足要求；最后由传感器模块Ⅰ39、传感器模块Ⅱ44和传感器模块Ⅲ46测得的数据，经过处理器3处理，再由控制面板2显示数据。进行不同传动比平行轴齿轮试验时，只需要更换平行轴圆柱齿轮试验模块、连接光轴13、联轴器Ⅱ18、联轴器Ⅰ17，重复上述步骤即可。
本发明模块化封闭式多功能机械传动试验台在做相交轴锥齿轮试验时，将相交轴锥齿轮试验模块安装在安装板26上，将锥齿轮轴Ⅱ62和锥齿轮轴Ⅲ66分别和联轴器Ⅰ17和联轴器Ⅱ18连接，因为此时应保证齿轮轴Ⅲ16和齿轮轴Ⅳ19的同轴，所以此时转动盘21所对应刻度尺24的角度为0度，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Ⅳ19、联轴器Ⅱ18、相交轴锥齿轮试验模块、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10，即可满足要求；测试锥齿轮在不同中心距下的试验数据时，调节相交轴锥齿轮试验模块中双向滑台75的滑动和锥齿轮Ⅳ77沿着所述导向键76在锥齿轮轴Ⅰ54的滑动，以及锥齿轮轴Ⅰ54通过滑动套筒Ⅰ55和滑动套筒Ⅲ74沿位置调整孔Ⅰ58和位置调整孔Ⅱ72滑动，即可满足试验要求；最后由传感器模块Ⅳ59和传感器模块Ⅴ63测得的数据，经过处理器3处理，再由控制面板2显示数据。进行不同传动比相交轴锥齿轮试验时，只需要更换相交轴锥齿轮试验模块、连接光轴13、联轴器Ⅱ18、联轴器Ⅰ17，重复上述步骤即可。
本发明模块化封闭式多功能机械传动试验台在做带传动试验时，将带传动试验模块安装在安装板26上，将带轮轴Ⅰ82和带轮轴Ⅱ89分别和联轴器Ⅱ17、联轴器Ⅱ18连接，因为此时应保证齿轮轴Ⅲ16和齿轮轴Ⅳ19的同轴，所以此时转动盘21所对应刻度尺24的角度为0度，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Ⅳ19、联轴器Ⅱ18、相交轴锥齿轮试验模块、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10，即可满足要求；不同中心距时带传动的性能测试试验时，转动旋转手柄Ⅱ97带动丝杠Ⅱ94的转动，同时可以带动丝杠滑块Ⅱ79移动，调节带轮Ⅰ80和带轮Ⅱ84配合中心距，以及带轮Ⅲ87和带轮Ⅳ91配合中心距，并通过转角固定盘Ⅱ95、旋转手柄Ⅱ97和转角固定手柄Ⅱ96对丝杠滑块Ⅱ79的合理位置进行固定，即可满足试验要求；最后由传感器模块Ⅵ83、传感器模块Ⅶ88和传感器模块Ⅷ92测得的数据，经过处理器3处理，再由控制面板2显示数据。再进行不同传动比带轮传动试验时，只需要更换试验模块、连接光轴13、联轴器Ⅱ18、联轴器Ⅰ17，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 (10)
1.一种模块化封闭式多功能机械传动试验台，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、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、试验模块，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，所述限位块Ⅰ安装在所述转动盘上，所述限位块Ⅲ安装在所述固定盘上，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Ⅱ均安装在所述底座上；所述试验模块包括联轴器试验模块、平行轴圆柱齿轮试验模块、相交轴锥齿轮试验模块、带传动试验模块；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，从而对所述试验模块施加负载。
2.如权利要求1所述的一种模块化封闭式多功能机械传动试验台，所述固定盘上设置所述直线滑轨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，用螺栓固定在所述固定盘上，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，当更换所述试验模块进行不同试验时，同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Ⅰ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，所述转动盘沿着所述环形导轨转动，转动的角度从所述刻度尺上读出，转动过程中由所述限位块Ⅱ防止位置超程。
3.如权利要求1所述的一种模块化封闭式多功能机械传动试验台，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，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与所述联轴器Ⅰ连接、所述齿轮轴Ⅳ与所述联轴器Ⅱ连接，所述试验模块位于所述联轴器Ⅰ和所述联轴器Ⅱ之间并进行连接，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。
4.如权利要求1所述的一种模块化封闭式多功能机械传动试验台，进行联轴器试验时，需将所述联轴器试验模块连接到所述联轴器Ⅰ和所述联轴器Ⅱ之间，所述联轴器试验模块包括连接轴Ⅱ、磁力固定传感器Ⅰ、试验联轴器、磁力固定传感器Ⅱ、连接轴Ⅲ，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，所述操作面板和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。
5.如权利要求1所述的一种模块化封闭式多功能机械传动试验台，进行圆柱齿轮试验时，需将所述平行轴圆柱齿轮试验模块连接到所述联轴器Ⅰ和所述联轴器Ⅱ之间，所述平行轴圆柱齿轮试验模块包括丝杠滑块Ⅰ、圆柱齿轮Ⅰ、圆柱齿轮Ⅱ、传感器模块Ⅰ、圆柱齿轮轴Ⅰ、箱体、轴端固定轴承座Ⅰ、圆柱齿轮Ⅲ、传感器模块Ⅱ、圆柱齿轮轴Ⅱ、传感器模块Ⅲ、圆柱齿轮Ⅳ、中间轴Ⅰ、丝杠Ⅰ、转角固定盘Ⅰ、转角固定手柄Ⅰ、旋转手柄Ⅰ，所述圆柱齿轮Ⅰ和所述圆柱齿轮Ⅳ安装于所述中间轴Ⅰ、所述圆柱齿轮Ⅱ安装于所述圆柱齿轮轴Ⅰ、所述圆柱齿轮Ⅲ安装于所述圆柱齿轮轴Ⅱ，所述圆柱齿轮轴Ⅰ与所述圆柱齿轮轴Ⅱ通过所述轴端固定轴承座Ⅰ固定在所述箱体中，所述中间轴Ⅰ位于所述丝杠滑块Ⅰ中，所述传感器模块Ⅲ内置于所述丝杠滑块Ⅰ中。
6.如权利要求5所述的一种模块化封闭式多功能机械传动试验台，所述圆柱齿轮Ⅰ和所述圆柱齿轮Ⅱ、所述圆柱齿轮Ⅲ和所述圆柱齿轮Ⅳ的齿数、模数对应相等，保证安装时中心距相同；转动所述旋转手柄Ⅰ，将带动所述丝杠Ⅰ的转动，进而带动所述丝杠滑块Ⅰ移动，调节所述圆柱齿轮Ⅰ和所述圆柱齿轮Ⅱ啮合中心距，以及所述圆柱齿轮Ⅲ和所述圆柱齿轮Ⅳ啮合中心距，并通过所述转角固定盘Ⅰ、所述旋转手柄Ⅰ和所述转角固定手柄Ⅰ对所述丝杠滑块Ⅰ的合理位置进行固定，实现不同中心距时齿轮的性能测试试验；所述操作面板和所述处理器对所述传感器模块Ⅰ、所述传感器模块Ⅱ、所述传感器模块Ⅲ数据采集，进行数据处理，并将处理过的数据由所述操作面板显示，所述操作面板和所述处理器同时与所述加载器、所述传感器模块Ⅰ、所述传感器模块Ⅱ、所述传感器模块Ⅲ、所述伺服电机通信，实现参数设置。
7.如权利要求1所述的一种模块化封闭式多功能机械传动试验台，进行圆锥齿轮试验时，需将所述相交轴锥齿轮试验模块连接到所述联轴器Ⅰ和所述联轴器Ⅱ之间，所述相交轴锥齿轮试验模块包括箱座、锥齿轮轴Ⅰ、滑动套筒Ⅰ、锥齿轮Ⅰ、中间轴Ⅱ、位置调整孔Ⅰ、传感器模块Ⅳ、锥齿轮Ⅱ、锥齿轮Ⅲ、锥齿轮轴Ⅱ、传感器模块Ⅴ、轴端固定轴承座Ⅱ、同步带轮Ⅰ、锥齿轮轴Ⅲ、同步带Ⅰ、调整带轮、调整带轮轴、滑动套筒Ⅱ、同步带Ⅱ、位置调整孔Ⅱ、同步带轮Ⅱ、滑动套筒Ⅲ、双向滑台、导向键、锥齿轮Ⅳ、位置调整孔Ⅲ，所述锥齿轮Ⅰ和所述锥齿轮Ⅱ安装在所述中间轴Ⅱ上，所述中间轴Ⅱ与所述传感器模块Ⅳ配合安装在所述双向滑台上，所述锥齿轮Ⅲ安装在所述锥齿轮轴Ⅱ上，所述传感器模块Ⅴ也安装在所述锥齿轮轴Ⅱ上，所述锥齿轮轴Ⅱ和所述锥齿轮轴Ⅲ通过所述轴端固定轴承座Ⅱ固定在所述箱座上，所述同步带轮Ⅰ安装在所述锥齿轮轴Ⅲ上，所述调整带轮安装在所述调整带轮轴上，所述同步带轮Ⅱ安装在所述锥齿轮轴Ⅰ上，所述同步带Ⅰ连接所述同步带轮Ⅰ和所述调整带轮，所述同步带Ⅱ连接所述调整带轮和所述同步带轮Ⅱ，所述锥齿轮Ⅳ通过所述导向键的配合安装在所述锥齿轮轴Ⅰ上。
8.如权利要求7所述的一种模块化封闭式多功能机械传动试验台，所述锥齿轮Ⅱ和所述锥齿轮Ⅲ、所述锥齿轮Ⅰ和所述锥齿轮Ⅳ的齿数、大端模数对应相同，所述双向滑台的滑动、所述锥齿轮Ⅳ沿所述导向键在所述锥齿轮轴Ⅰ滑动、所述锥齿轮轴Ⅰ通过所述滑动套筒Ⅰ和所述滑动套筒Ⅲ沿所述位置调整孔Ⅰ和所述位置调整孔Ⅱ滑动，可实现锥齿轮在不同中心距下的试验测试；所述操作面板和所述处理器对所述传感器模块Ⅳ、所述传感器模块Ⅴ数据采集，进行数据处理，并将处理过的数据由所述操作面板显示，所述操作面板和所述处理器同时与所述加载器、所述传感器模块Ⅳ、所述传感器模块Ⅴ、所述伺服电机通信，实现参数设置。
9.如权利要求1所述的一种模块化封闭式多功能机械传动试验台，进行带传动试验时，需将所述带传动试验模块连接到所述联轴器Ⅰ和所述联轴器Ⅱ之间，所述带传动试验模块包括丝杠滑块Ⅱ、带轮Ⅰ、带组Ⅰ、带轮轴Ⅰ、传感器模块Ⅵ、试验带轮Ⅱ、箱壳、轴端固定轴承座Ⅲ、试验带轮Ⅲ、传感器模块Ⅶ、带轮轴Ⅱ、带组Ⅱ、试验带轮Ⅳ、传感器模块Ⅷ、带轮中心距调节轴、丝杠Ⅱ、转角固定盘Ⅱ、转角固定手柄Ⅱ、旋转手柄Ⅱ，所述带轮Ⅰ和所述带轮Ⅳ安装于所述带轮中心距调节轴、所述带轮Ⅱ安装于所述带轮轴Ⅰ、所述带轮Ⅲ安装于所述带轮轴Ⅱ，所述带组Ⅰ用于所述带轮Ⅰ和所述带轮Ⅱ之间的动力传输，所述带组Ⅱ用于所述带轮Ⅲ和所述带轮Ⅳ之间的动力传输，所述带轮轴Ⅰ与所述带轮轴Ⅱ通过所述轴端固定轴承座Ⅲ固定在所述箱壳中，所述带轮中心距调节轴位于所述丝杠滑块Ⅱ中，所述传感器模块Ⅷ置于所述丝杠滑块Ⅱ内。
10.如权利要求9所述的一种模块化封闭式多功能机械传动试验台，所述试验带轮Ⅰ和所述试验带轮Ⅲ结构尺寸相同，所述试验带轮Ⅱ和所述试验带轮Ⅳ结构尺寸相同，以保证所述试验带轮Ⅰ和所述试验带轮Ⅱ之间、所述试验带轮Ⅲ和所述试验带轮Ⅳ之间的传动比和中心距一致；转动所述旋转手柄Ⅱ带动所述丝杠Ⅱ转动，所述丝杠Ⅱ的转动驱动所述丝杠滑块Ⅱ移动，调节所述带轮Ⅰ和所述带轮Ⅱ中心距，以及所述带轮Ⅲ和所述带轮Ⅳ中心距，并通过所述转角固定盘Ⅱ和所述转角固定手柄Ⅱ对所述丝杠滑块Ⅱ的合理位置进行固定，实现不同中心距时带传动的性能测试试验；所述操作面板和所述处理器是对所述传感器模块Ⅵ、所述传感器模块Ⅶ、所述传感器模块Ⅷ数据采集，进行数据处理，并将处理过的数据由所述操作面板显示，所述操作面板和所述处理器同时与所述加载器、所述传感器模块Ⅵ、所述传感器模块Ⅶ、所述传感器模块Ⅷ、所述伺服电机通信，实现参数设置。
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