CN107884183A - 一种小扭矩离合器宽温测试装置 - Google Patents

一种小扭矩离合器宽温测试装置 Download PDF

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李军
张小东
刘达
朱志能
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Guizhou Aerospace Linquan Motor Co Ltd
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    • G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
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Abstract

本发明提供了一种小扭矩离合器宽温测试装置，包括机械平台、试验温室、伺服电机、测功机和温度控制机组；所述机械平台上设有支撑板，在试验温室底部设有定位槽，试验温室通过定位槽固定在支撑板上，试验温室的两端分别设有通孔，一侧设有管孔；所述伺服电机、测功机的一端均设有轴伸端，轴伸端装有连接件，连接件通过通孔与试验温室连接，且伺服电机、测功机通过定位槽固定在支撑板上，温度控制机组通过连接软管与试验温室的管孔连接。本发明采用鼓风的方法，通过软管实现制冷和加热，改善风管材料并加厚保温层，加大压缩机功率余量，并在试验温室内增加挡风网，以避免被测离合器承受过大的风压。

Description

一种小扭矩离合器宽温测试装置
技术领域
本发明涉及一种小扭矩离合器宽温测试装置，属于安全离合器的性能测试技术领域，特别是高低温环境下的测试技术。
背景技术
LHQ-1离合器是一种在-60℃～+60℃温度范围内特定转速下产生几十毫牛米微小扭矩的制动器件，体积小，对测试的准确度高要求高。以往的测试方法如下：离合器安装在100×100×100的测试盒里，离合器两端通过测试盒壳体上的轴承与外界机械连接，一端通过离合器端面的4个固定螺钉连接伺服电机，另一端通过扭矩传感器连接制动器，这种连接安装方式的每一次安装，产生的附加扭矩不可控，导致每一次的测量结果重复性和准确性差，无法准确测量离合器扭矩。另外，需要高温测试时，通过手动调节加热丝电流使测试盒内部温度升高，需要低温测试时，先把液氮加热气化再调节手动阀门控制低温气体流量使测试盒内部温度降低。这种温度控制方法重复性和准确性差，无法满足高低温测试要求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种小扭矩离合器宽温测试装置，该小扭矩离合器宽温测试装置实现高低温环境下微小扭矩的自动控制和测量，提供转速的自动调速和测量，试验温度的自动恒定和自动升降温控制，并达到一定的升降温速率，避免人工干预。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种小扭矩离合器宽温测试装置，包括机械平台、试验温室、伺服电机、测功机和温度控制机组；所述机械平台上设有支撑板，在试验温室底部设有定位槽，试验温室通过定位槽固定在支撑板上，试验温室的两端分别设有通孔，一侧设有管孔；所述伺服电机、测功机的一端均设有轴伸端，轴伸端装有连接件，连接件通过通孔与试验温室连接，且伺服电机、测功机通过定位槽固定在支撑板上，温度控制机组通过连接软管与试验温室的管孔连接。
所述通孔与连接件之间采用间隙配合的方式连接。
所述温度控制机组上设有触摸屏。
所述试验温室、连接软管采用非金属材料。
所述支撑板的内壁中设有温度传感器，内部两侧壁设有挡风网。
所述伺服电机底部和测功机底部设均有定位槽。
所述测功机的力矩大小测试范围为0～1001N/m。
所述连接件为非金属延长杆。
所述非金属延长杆与通孔之间采用0.2mm的间隙配合。
所述通孔、非金属延长杆上涂油油脂。
本发明的有益效果在于：
1.采用鼓风的方法，通过软管实现制冷和加热，改善风管材料并加厚保温层，加大压缩机功率余量，并在试验温室内增加挡风网，以避免被测离合器承受过大的风压；
2.在离合器联接结构上采用两端固定结构，避免了与壳体摩擦产生附加力矩，并在过孔和联接件上涂上一层薄薄的油脂，减少试验温室外侧连接处结霜而产生附加力矩；
3.保证了伺服电机带动离合器在设定转速下匀速旋转时，不会有额外的附加扭矩产生，从而保证了测量和控制地准确性；
4.结构简单，离合器安装容易，测试精度高，重复性好，自动化程度高；
5.保证试验温室的温度偏差满足试验要求，实现试验温室里面的离合器在50N·mm左右的小扭矩，在高低温环境下被准确地测量和控制。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明离合器与试验温室的结构示意图；
图中：1-机械平台，2-支撑板，3-试验温室，4-伺服电机，5-测功机，6-连接软管，7-温度控制机组，71-触摸屏，8-离合器。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示，一种小扭矩离合器宽温测试装置，包括机械平台1、试验温室3、伺服电机4、测功机5和用于控制试验温室3温度的温度控制机组7；所述机械平台1上设有支撑板2，在试验温室3上设有定位槽，试验温室3通过定位槽固定在支撑板2上，试验温室3的两端分别设有通孔，一侧设有管孔；所述伺服电机4、测功机5的一端设有轴伸端，轴伸端装有连接件，连接件通过通孔与试验温室3连接，实现在一定转速下控制和测量扭矩，且伺服电机4、测功机5通过定位槽固定在支撑板2上，温度控制机组7通过连接软管6与试验温室3的管孔连接。
所述通孔与连接管道之间采用间隙配合的方式连接，保证不会产生机械摩擦。
所述温度控制机组7上设有触摸屏71。
所述试验温室3、连接软管6采用非金属材料，并在连接软管6外面加保温材料，减少热量损失。
所述试验温室的内壁中设有温度传感器，内部两侧壁设有挡风网，离合器8悬空设在中部，如图2所示。
所述离合器8的一端通过轴连器和非金属延长杆穿过通孔与伺服电机4连接，另一端通过外锁紧螺套与非金属延长杆穿过通孔与测功机5连接。
所述非金属延长杆与通孔之间采用0.2mm的间隙配合，避免摩擦产生附加力矩。
所述通孔、非金属延长杆涂油油脂，减少试验温室3外侧连接处结霜而产生附加力矩。
所述伺服电机4底部和测功机4底部均设有定位槽，最大限度保证装置整体同轴度。
所述测功机5的力矩大小范围为0～1001N/m。
实施例
如上所述，试验温室3的温度偏差控制过程如下：
采用鼓风的方法，通过连接软管6实现制冷和加热，这里必须考虑管道热量损耗对试验温室3的温度偏差和升降温速率的影响，还有低温下通孔与连接件(即非金属延长杆)之间的间隙结霜对扭矩测量的影响，也要考虑风速对离合器8产生的侧力对扭矩测量的影响，为此采取了一系列措施：合理设计试验温室3的结构，改善连接软管6的材料并加厚保温层，试验温室3的壳体采用非金属材料等，并在试验温室3内增加挡风网，以避免被测离合器8承受过大的风压，同时被测离合器8两侧连接件均采用非金属材料。
实现小扭矩准确地测量和控制过程如下：实际控制和测量的扭矩范围是42N·mm～56N·mm，这个量级的扭矩，要实现精确控制和测量，除了测功机5本身必须具备高精度小量程的特点外，从伺服电机4输出轴到测功机5输出轴之间的所有连接，必须保证足够高的同轴度，除了离合8本身，整个轴线上正反旋转方向不能有任何摩擦或产生旋转阻力的因素。为此，在离合器8联接结构上采用两端固定结构，离合器8通过两端的连接件悬空置于试验温室3内，一端通过联轴器和非金属延长杆连接伺服电机4，另一端通过外锁紧螺套及非金属延长杆连接测功机5，利用测功机5和伺服电机4做支撑，连接件穿过试验温室3时，采用了0.2mm的间隙配合，从而避免了与试验温室3的壳体摩擦，产生附加力矩。由于穿过试验温室3外壳的连接件采用非金属材料，具备一定的隔热效果，并在通孔和连接件上涂上一层薄薄的油脂，减少试验温室3外侧连接处结霜而产生附加力矩，防止结霜的另一个措施是开始进入低温状态时，由伺服电机4带动离合器8、连接件和测功机5输出轴等保持低速旋转，避免结霜；另外，在伺服电机4底部、试验温室3底部和测功机5底部都设计有定位槽，在保证机械加工精度的前提下，最大限度保证了整体同轴度，这样，从设计上也保证了伺服电机4带动离合器8在设定转速下匀速旋转时，除测功机5施加的扭矩之外，不会有额外的附加扭矩产生，从而保证了测量和控制地准确性。
进一步的，离合器8安装完成后，进行测试，结果如表1所示：
综上所述，本发明达到了保证试验温室的温度偏差满足试验要求、实现试验温室的离合器在50N·mm左右的小扭矩、在高低温环境下准确地测量和控制的要求。

Claims (10)

1.一种小扭矩离合器宽温测试装置，包括机械平台(1)、试验温室(3)、伺服电机(4)、测功机(5)和温度控制机组(7)，其特征在于：所述机械平台(1)上设有支撑板(2)，在试验温室(3)底部设有定位槽，试验温室(3)通过定位槽固定在支撑板(2)上，试验温室(3)的两端分别设有通孔，一侧设有管孔；所述伺服电机(4)、测功机(5)的一端均设有轴伸端，轴伸端装有连接件，连接件通过通孔与试验温室(3)连接，且伺服电机(4)、测功机(5)通过定位槽固定在支撑板(2)上，温度控制机组(7)通过连接软管(6)与试验温室(3)的管孔连接。
2.如权利要求1所述的小扭矩离合器宽温测试装置，其特征在于：所述通孔与连接件之间采用间隙配合的方式连接。
3.如权利要求1所述的小扭矩离合器宽温测试装置，其特征在于：所述温度控制机组(7)上设有触摸屏(71)。
4.如权利要求1所述的小扭矩离合器宽温测试装置，其特征在于：所述试验温室(3)、连接软管(6)采用非金属材料。
5.如权利要求1所述的小扭矩离合器宽温测试装置，其特征在于：所述试验室(3)的内壁中设有温度传感器，内部两侧壁设有挡风网。
6.如权利要求1所述的小扭矩离合器宽温测试装置，其特征在于：所述试验温室(3)伺服电机(4)底部和测功机(5)底部均设有定位槽。
7.如权利要求1所述的小扭矩离合器宽温测试装置，其特征在于：所述测功机(5)的力矩大小测试范围为0～1001N/m。
8.如权利要求1所述的小扭矩离合器宽温测试装置，其特征在于：所述连接件为非金属延长杆。
9.如权利要求8所述的小扭矩离合器宽温测试装置，其特征在于：所述非金属延长杆与通孔之间采用0.2mm的间隙配合。
10.如权利要求9所述的小扭矩离合器宽温测试装置，其特征在于：所述通孔、非金属延长杆上涂油油脂。
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