CN109991000B - 用于联轴器的多功能检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于联轴器的多功能检测装置，包括抖动模拟平台、具有输出轴的动力端以及具有输入轴的负载端，抖动模拟平台包括底座，以及通过支撑机构弹性地支撑在底座上的支撑板，其中底座上配置有定位机构，能够将支撑板与底座刚性地连接为一体；动力端通过侧向平移机构安装在支撑板上，侧向平移机构用于调整输出轴与输入轴之间的径向偏差；负载端通过周向转动机构安装在支撑板上，周向转动机构用于调整输出轴与输入轴之间的夹角。该装置不仅能够用于多类联轴器使用寿命的测试，还可以形成模拟工况的抖动状态，满足联轴器在动态下进行寿命试验的技术需求。

Description

用于联轴器的多功能检测装置

技术领域

本发明属于联轴器测试技术领域，具体涉及一种用于联轴器的多功能检测装置。

背景技术

联轴器又称联轴节，用于将不同机构中的主动轴和从动轴牢固地联接起来，并传递转动和扭矩的机械部件。有时也用于联接轴与其他零件(如齿轮、带轮等)。联轴器常由两半组成，分别用键或紧配合固定安装在两轴相互正对的端部，再通过某种方式将两半联接起来。有些联轴器兼有补偿两轴之间轴向偏移、径向偏移、角偏移的功能。

基于上述特点，根据不同的应用场景，联轴器具有不同的分类，其中较为常见的联轴器有：刚性联轴器、万向联轴器以及滑块联轴器等等。

联轴器在样品制作完成之后，需要对其性能的可靠性进行全方位的检测，不仅要检测联轴器在静态下的使用寿命，还要检测联轴器在模拟工况(如抖动环境)下的使用寿命。

但是，现有的联轴器性能测试设备，功能过于单一，存在以下缺陷：1、通用性差，无法满足多种联轴器共用一套设备进行使用寿命的检测；2、不能进行工况模拟，无法进行动态试验。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于联轴器的多功能检测装置，该装置可用于多种联轴器的寿命测试，并能够模拟工况，提供抖动的试验环境。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种用于联轴器的多功能检测装置，包括抖动模拟平台、具有输出轴的动力端以及具有输入轴的负载端，其关键在于：

所述抖动模拟平台包括底座，以及通过支撑机构弹性地支撑在底座上的支撑板，其中底座上配置有定位机构，能够将支撑板与底座刚性地连接为一体；

所述支撑机构包括抵接在底座与支撑板之间的压缩弹簧，以及依次穿过底座、压缩弹簧和支撑板的螺杆，螺杆在穿出支撑板上表面的位置套设有锁紧螺母；

所述动力端通过侧向平移机构安装在支撑板上，侧向平移机构用于调整输出轴与输入轴之间的径向偏差；

所述负载端通过周向转动机构安装在支撑板上，周向转动机构用于调整输出轴与输入轴之间的夹角。

采用上述结构，待测试的联轴器安装在输出轴与输入轴之间，动力端提供输出动力，负载端提供扭力载荷。动力端在工作时由于自身的震动，会带动整个检测装置震动，又由于支撑板是通过支撑机构可弹性地支撑在底座上的，所以在检测装置工作时，支撑板以上部分会相对底座抖动，形成模拟工况的抖动状态，从而满足联轴器在动态下进行寿命试验的技术需求。同时，将定位机构抵接在底座与支撑板之间，能够使两者刚性连接为一体，避免检测装置在工作时抖动，从而满足联轴器在静态下进行寿命试验的技术需求。

其次，压缩弹簧不仅能够将支撑板弹性地支撑在底座上，还可以通过调节锁紧螺母来改变压缩弹簧的使用硬度，从而起到调节抖动模拟平台抖动程度的作用，使动态测试达到量化的目的。

在对联轴器进行性能测试方面，该检测装置可以用来测试三类联轴器的使用寿命，其一是：让输出轴与输入轴保持同轴正对，此情况可用于刚性联轴器的寿命检测；其二是：调节侧向平移机构，让输出轴与输入轴之间产生径向偏差，此情况可用于不需同轴使用的滑块联轴器的寿命检测；其三是：调节周向转动机构，让输入轴与输出轴之间产生夹角，此情况可用于万向联轴器的寿命检测。三类联轴器共用一台寿命检测装置，够减少试验设备的购买数量，大幅降低试验成本。

作为优选：所述支撑机构包括抵接在底座与支撑板之间的压缩弹簧，以及依次穿过底座、压缩弹簧和支撑板的螺杆，螺杆在穿出支撑板上表面的位置套设有锁紧螺母。采用上述结构，压缩弹簧能够将支撑板可弹性地支撑在底座上，且调节锁紧螺母能够调整压缩弹簧的使用硬度，从而起到调节抖动模拟平台抖动程度的作用，使动态测试达到量化的目的。

作为优选：所述底座上设有安装槽，安装槽的上端和外侧敞口，所述定位机构包括定位座和支撑杆，其中定位座设置在所述安装槽内，支撑杆的一端螺纹安装在定位座上，用于调节定位机构的高度。采用上述结构，定位机构放置在底座与支撑板之间，通过拧动支撑杆可改变定位机构的高度，从而使底座与支撑板形成一个刚性整体，满足联轴器在静态下进行寿命试验的技术需求。

作为优选：所述定位座在远离支撑杆的一端设有定位板，定位板在对应安装槽外侧敞口位置的两端设有转轴，转轴转动安装在所述安装槽的侧壁上。采用上述结构，便于收纳定位机构，在进行抖动测试时，定位机构可转动出来，悬挂在外面，需要进行静态测试时，翻转至安装槽内即可。

作为优选：所述侧向平移机构包括设置在支撑板上的第一滑座、设置在动力端上的第一滑套，该第一滑套滑动安装在第一滑座上，第一滑座上转动安装有第一丝杆，且第一丝杆沿第一滑套的滑动方向布置，并与第一滑套螺纹配合；第一丝杆远离与第一滑座转动连接的一端设有第一手轮。采用上述结构，转动第一丝杆，即可带动第一滑套在第一滑座上滑动，从而实现输出轴与输入轴之间径向偏差的调节。

作为优选：所述周向转动机构包括设置在支撑板上的支撑座、设置在负载端上的转动盘，该转动盘通过轴承转动安装在支撑座上，支撑座的周向外壁上分布有圆周分度线，所述的转动盘侧壁上设有指向圆周分度线的第一指针。采用上述结构，让转动盘在支撑座上转动，即可带动负载端在抖动模拟平台上转动，从而实现输入轴与输出轴之间夹角的调节。

作为优选：所述轴承的外圈与支撑座过盈配合，内圈与转动盘过盈配合，支撑座在对应轴承内圈端面的位置设有中心孔，中心孔内转动安装有制动盘，制动盘通过螺钉与转动盘固定连接，所述支撑座上还设有止锁螺钉，用于限制制动盘转动。

作为优选：所述转动盘的上表面固设有第二滑座，负载端的下表面固设有滑块，滑块滑动安装在第二滑座上，第二滑座上转动安装有第二丝杆，第二丝杆沿滑块的滑动方向布置，滑块内固设有螺纹套，第二丝杆与螺纹套螺纹配合，且第二丝杆的一端设有第二手轮。采用上述结构，转动第二手轮带动第二丝杆转动，即可带动滑块在第二滑座上滑动，如此调节，可以改变输入轴与输出轴之间的间距，从而方便测试时将联轴器安装在检测装置上。

作为优选：所述动力端的动力由驱动电机提供。

作为优选：所述负载端的载荷由磁粉制动器提供，所述输入轴上设有扭力传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用本发明提供的用于联轴器的多功能检测装置，该装置不仅能够用于多类联轴器使用寿命的测试，还可以形成模拟工况的抖动状态，满足联轴器在动态下进行寿命试验的技术需求。起到了减少购买试验设备数量，降低试验成本的作用。

附图说明

图1为检测装置用于测试刚性联轴器使用寿命的使用状态参考图；

图2为检测装置用于测试滑块联轴器使用寿命的使用状态参考图；

图3为检测装置用于测试万向联轴器使用寿命的使用状态参考图；

图4为抖动模拟平台被的定位结构刚性连接为一体的结构示意图；

图5为负载端、周向转动机构组装后的剖视图；

图6为图5中Ⅱ处的局部放大图；

图7为定位机构的爆炸示意图；

图8为图4中I处的局部放大图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1至3所示，一种用于联轴器的多功能检测装置，其结构包括抖动模拟平台A、具有输出轴1a的动力端1以及具有输入轴2a的负载端2，待测试的联轴器安装在输出轴1a与输入轴2a之间，动力端1提供输出动力，负载端2提供扭力载荷。其中，抖动模拟平台A包括底座11和设置在底座11上方的支撑板12，动力端1通过侧向平移机构B安装在支撑板12上，侧向平移机构B用于调整输出轴1a与输入轴2a之间的径向偏差。负载端2通过周向转动机构C安装在支撑板12上，周向转动机构C用于调整输出轴1a与输入轴2a之间的夹角。

检测装置可以用来测试三类联轴器的使用寿命，如下所述：

请参见图1，使输出轴1a与输入轴2a保持同轴正对，此情况可用于刚性联轴器g的寿命检测；

请参见图2，调节侧向平移机构B，让输出轴1a与输入轴2a之间产生径向偏差，此情况可用于不需同轴使用的滑块联轴器h的寿命检测；

请参见图3，协调调节周向转动机构C以及侧向平移机构B，让输入轴2a与输出轴1a之间产生夹角，此情况可用于万向联轴器w的寿命检测。

如图2所示，侧向平移机构B包括设置在支撑板12上的第一滑座3、设置在动力端1上的第一滑套4，该第一滑套4滑动安装在第一滑座3上，第一滑座3上转动安装有第一丝杆5，且第一丝杆5沿第一滑套4的滑动方向布置，并与第一滑套4螺纹配合；第一丝杆5远离与第一滑座3转动连接的一端还设有第一手轮5a。摇动第一手轮5a使第一丝杆5转动，即可带动第一滑套4在第一滑座3上滑动，从而实现输出轴1a与输入轴2a之间径向偏差的调节。

如图3、5所示，周向转动机构C包括设置在支撑板12上的支撑座6、设置在负载端2上的转动盘7，该转动盘7通过轴承8转动安装在支撑座6上，支撑座6的周向外壁上分布有圆周分度线6a，所述的转动盘7侧壁上设有指向圆周分度线6a的第一指针7a，转动盘7的侧壁上设有手柄7b。如此设计，推动手柄7b让转动盘7在支撑座6上转动，即可带动负载端2在抖动模拟平台A上转动，从而实现输入轴2a与输出轴1a之间夹角的调节。

再如图6所示，轴承8的外圈与支撑座6过盈配合，内圈与转动盘7过盈配合，支撑座6在对应轴承8内圈端面的位置设有中心孔6b，中心孔6b内转动安装有制动盘6c，制动盘6c通过螺钉6d与转动盘7固定连接，所述支撑座6上还设有止锁螺钉6e，用于限制制动盘6c转动。在调整转动盘7时，制动盘6c随着转动盘7同步转动，在调整完成后，拧接止锁螺钉6e，即可限制制动盘6c转动，从而防止转动盘7在检测装置工作时发生转动。同时，为使转动盘7的转动更流畅，支撑座6与转动盘7接触的一侧表面分布有滚珠6f。

如图5所示，转动盘7的上表面固设有第二滑座10，负载端2的下表面固设有滑块2b，滑块2b滑动安装在第二滑座10上，第二滑座10上转动安装有第二丝杆9，第二丝杆9沿滑块2b的滑动方向布置，滑块2b内固设有螺纹套2c，第二丝杆9与螺纹套2c螺纹配合，且第二丝杆9的一端设有第二手轮9a。通过转动第二手轮9a带动第二丝杆9转动，即可带动滑块2b在第二滑座10上滑动，如此调节，可以改变输入轴2a与输出轴1a之间的间距，从而方便测试时将联轴器安装在检测装置上。

如图3所示，为方便精确控制侧向平移机构B的调整精度，侧向平移机构B的第一滑座3上设有刻度线3a。

本实施例中，图1至图3为联轴器处于动态测试的状态图，图4为联轴器处于静态测试的状态图。

如图1和4所示，支撑板12通过支撑机构13可弹性地支撑在底座11上，并在底座11上配置有定位机构14，在进行抖动测试时，定位机构14与支撑板12物理分离，在进行静态测试时，定位机构14抵接在底座11与支撑板12之间，并使两者刚性连接。

动力端1在工作时会产生一定自身震动，并带动整个检测装置震动，由于支撑板12是弹性支撑在底座11上的，所以在检测装置工作时，支撑板12以上部分会相对底座11抖动，形成模拟工况的抖动状态，从而满足联轴器k在动态下进行寿命试验的技术需求。

其次，将定位机构14抵接在底座11与支撑板12之间，使两者刚性连接为一体，能够避免检测装置在工作时抖动，从而满足联轴器k在静态下进行寿命试验的技术需求。

如图8所示，为确保检测装置能够形成模拟工况的抖动状态，支撑机构13包括抵接在底座11与支撑板12之间的压缩弹簧13a，以及依次穿过底座11、压缩弹簧13a和支撑板12的螺杆13b，螺杆13b在位于支撑板12上表面的位置安装有锁紧螺母13c。压缩弹簧13a能够将支撑板12可弹性地支撑在底座11上，并且调节锁紧螺母13c能够调整压缩弹簧13a的使用硬度，从而起到调节抖动模拟平台A抖动程度的作用，使动态测试达到量化的目的。

如图7所示，定位机构14包括定位座14a和支撑杆14b，定位座14a上设有螺纹孔14a1，支撑杆14b的一端螺纹安装在所述螺纹孔14a1内，支撑杆14b的中部呈螺母状结构14b1。定位机构14放置在底座11与支撑板12之间，通过拧动支撑杆14b可改变定位机构14的高度，从而使支撑板12被刚性支撑在底座11上，此时，底座11与支撑板12之间的压缩弹簧13a失效，再在螺杆13b与锁紧螺母13c的作用下使得底座11与支撑板12形成一个刚性整体，从而满足联轴器在静态下进行寿命试验的技术需求。

如图7、8所示，底座11上设有安装槽11a，安装槽11a的上端和外侧敞口，所述定位座14a在远离支撑杆14b的一端设有定位板14a2，定位板14a2设置在所述安装槽11a内，所述定位板14a2在对应安装槽11a外侧敞口位置的两端设有转轴14a3，转轴14a3转动安装在所述安装槽11a的侧壁上，该结构布置可方便收纳定位机构14，在进行抖动测试时，定位机构14可转动出来，悬挂在外面，需要进行静态测试时，翻转至安装槽11a内即可。

其次，为方便顶紧所述支撑板12，支撑杆14b在远离定位座14a的一端设有顶盘14c，该顶盘14c与支撑杆14b转动配合，支撑板12在对应安装槽11a位置设有容纳槽12a，用于容纳所述顶盘14c。

如图2所示，底座11上分布有减重孔11b。

再如图1所示，动力端1的动力由驱动电机1b提供；负载端2的载荷由磁粉制动器2d提供，磁粉制动器2d为扭力载荷试验中的常规设备，技术已很成熟，此处不再赘述。输入轴2a上设有扭力传感器2e，扭力传感器2e可以在进行寿命检测时，实时采集、测量联轴器所承受的扭矩。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于联轴器的多功能检测装置，包括抖动模拟平台(A)、具有输出轴(1a)的动力端(1)以及具有输入轴(2a)的负载端(2)，其特征在于：

所述抖动模拟平台(A)包括底座(11)，以及通过支撑机构(13)弹性地支撑在底座(11)上的支撑板(12)，其中底座(11)上配置有定位机构(14)，能够将支撑板(12)与底座(11)刚性地连接为一体；

所述支撑机构(13)包括抵接在底座(11)与支撑板(12)之间的压缩弹簧(13a)，以及依次穿过底座(11)、压缩弹簧(13a)和支撑板(12)的螺杆(13b)，螺杆(13b)在穿出支撑板(12)上表面的位置套设有锁紧螺母(13c)；

所述底座(11)上设有安装槽(11a)，安装槽(11a)的上端和外侧敞口，所述定位机构(14)包括定位座(14a)和支撑杆(14b)，其中定位座(14a)设置在所述安装槽(11a)内，支撑杆(14b)的一端螺纹安装在定位座(14a)上，用于调节定位机构(14)的高度；

所述动力端(1)通过侧向平移机构(B)安装在支撑板(12)上，侧向平移机构(B)用于调整输出轴(1a)与输入轴(2a)之间的径向偏差；

所述负载端(2)通过周向转动机构(C)安装在支撑板(12)上，周向转动机构(C)用于调整输出轴(1a)与输入轴(2a)之间的夹角。

2.根据权利要求1所述的用于联轴器的多功能检测装置，其特征在于：所述定位座(14a)在远离支撑杆(14b)的一端设有定位板(14a2)，定位板(14a2)在对应安装槽(11a)外侧敞口位置的两端设有转轴(14a3)，转轴(14a3)转动安装在所述安装槽(11a)的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的用于联轴器的多功能检测装置，其特征在于：所述侧向平移机构(B)包括设置在支撑板(12)上的第一滑座(3)、设置在动力端(1)上的第一滑套(4)，该第一滑套(4)滑动安装在第一滑座(3)上，第一滑座(3)上转动安装有第一丝杆(5)，且第一丝杆(5)沿第一滑套(4)的滑动方向布置，并与第一滑套(4)螺纹配合；第一丝杆(5)远离与第一滑座(3)转动连接的一端设有第一手轮(5a)。

4.根据权利要求1所述的用于联轴器的多功能检测装置，其特征在于：所述周向转动机构(C)包括设置在支撑板(12)上的支撑座(6)、设置在负载端(2)上的转动盘(7)，该转动盘(7)通过轴承(8)转动安装在支撑座(6)上，支撑座(6)的周向外壁上分布有圆周分度线(6a)，所述的转动盘(7)侧壁上设有指向圆周分度线(6a)的第一指针(7a)。

5.根据权利要求4所述的用于联轴器的多功能检测装置，其特征在于：所述轴承(8)的外圈与支撑座(6)过盈配合，内圈与转动盘(7)过盈配合，支撑座(6)在对应轴承(8)内圈端面的位置设有中心孔(6b)，中心孔(6b)内转动安装有制动盘(6c)，制动盘(6c)通过螺钉(6d)与转动盘(7)固定连接，所述支撑座(6)上还设有止锁螺钉(6e)，用于限制制动盘(6c)转动。

6.根据权利要求4所述的用于联轴器的多功能检测装置，其特征在于：所述转动盘(7)的上表面固设有第二滑座(10)，负载端(2)的下表面固设有滑块(2b)，滑块(2b)滑动安装在第二滑座(10)上，第二滑座(10)上转动安装有第二丝杆(9)，第二丝杆(9)沿滑块(2b)的滑动方向布置，滑块(2b)内固设有螺纹套(2c)，第二丝杆(9)与螺纹套(2c)螺纹配合，且第二丝杆(9)的一端设有第二手轮(9a)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于联轴器的多功能检测装置，其特征在于：所述动力端(1)的动力由驱动电机(1b)提供。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的用于联轴器的多功能检测装置，其特征在于：所述负载端(2)的载荷由磁粉制动器(2d)提供，所述输入轴(2a)上设有扭力传感器(2e)。

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