CN110186673B - 一种测量塑料齿轮行星减速器力学性能的实验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测量塑料齿轮行星减速器力学性能的实验装置，属于精密测试计量技术、精密仪器以及机械传动领域。本发明将行星减速器作为一个整体研究对象，通过模拟实际工况，实现对其内部塑料齿轮强度的测量。该装置包括支撑支架、安装底板、工作台面、伺服电机、电机支架、减速器、减速器连接轴、第一联轴器、转速转矩传感器、转速转矩传感器支架、第二联轴器、轴承座、轴、法兰盘安装支架、连接法兰盘、行星减速器装卡底板、行星减速器装卡上板、固定夹、待测减速器、按钮安装板、支撑螺杆和支撑螺母。该装置自动化程度高、精度高、强度高、刚度高不易变形能够胜任绝大多数的齿轮试验。操作简单，安装方便。

Description

一种测量塑料齿轮行星减速器力学性能的实验装置
技术领域
本发明涉及一种测量塑料齿轮行星减速器力学性能的实验装置，属于精密测试计量技术、精密仪器以及机械传动领域。
背景技术
行星齿轮减速器作为机械设备中一种必不可少的连接和传递动力的通用零部件，已经在机械传动领域得到了广泛的应用。由于高分子合成工业迅速发展，塑料成为了制作齿轮的新型材料。由塑料齿轮组成的行星齿轮减速器具有低成本、易加工、噪声低及重量轻等特点，被应用在汽车、玩具以及智能家居等诸多方面。因此使用金属齿轮的行星减速器逐渐被塑料齿轮的行星减速器所替代。
塑料作为齿轮的一种新型材料，由于加工工艺的限制，一般采取注塑成型的加工工艺，使得内部结构没有金属齿轮稳定，而且目前还没有一套国际的测量标准可以采用。传统测量行星齿轮减速器的装置精度低以及自动化程度差，通常过于依赖人力来完成，这样的实验结果主观性大，不能客观的评价塑料齿轮本身的力学性能。除此之外，目前还没有一台把塑料齿轮行星减速器当作一个整体来评价塑料齿轮强度的实验装置。
发明内容
本发明能够实现对行星减速器中的塑料齿轮进行断裂强度测量，并且提供了一种结构简单，安装方便的装卡机构，通过更换装卡机构能够测量不同型号的塑料齿轮行星减速器，提高了测量塑料齿轮本身强度的精度。
为了实现上述目的，本发明采用将行星减速器作为一个整体研究对象，通过模拟实际工况，实现对其内部塑料齿轮强度的测量。故采用的技术方案为一种测量塑料齿轮行星减速器力学性能的实验装置，该装置包括支撑支架(1)、安装底板(2)、工作台面(3)、伺服电机(4)、电机支架(5)、减速器(6)、减速器连接轴(7)、第一联轴器(8)、转速转矩传感器(9)、转速转矩传感器支架(10)、第二联轴器(11)、轴承座(12)、轴(13)、法兰盘安装支架(14)、连接法兰盘(15)、行星减速器装卡底板(16)、行星减速器装卡上板(17)、固定夹(18)、待测减速器(19)、按钮安装板(20)、支撑螺杆(21)和支撑螺母(22)。
工作台面(3)用内六角螺栓固定在支撑支架(1)上，按钮安装板(20)安装在工作台面(3)预先打好的孔位上，由螺栓固定，不光操作方便而且方便后期维护。
安装底板(2)通过螺栓固定在支撑支架(1)上，而不是直接焊接在支撑支架(1)上，减少加工量和装配难度。
电机(4)通过电机支架(5)固定在安装底板(2)上，在电机支架(5)的另一端安装减速器(6)，安装减速器(6)能够提高输出的扭矩。在减速器(6)的输出端安装减速器连接轴(7)，减速器连接轴(7)和转速转矩传感器(9)的输入端轴径相同，减速器连接轴(7)和转速转矩传感器(9)的之间通过第一联轴器(8)连接，转速转矩传感器(9)通过转速转矩传感器支架(10)固定在安装底板(2)上，转速转矩传感器(9)的输出端通过第二联轴器(11)和轴(13)连接，以消除刚性连接的不同心带来的扭矩影响，以及适合长时间啮合。
轴(13)被固定在轴承座(12)中，并且穿过法兰盘安装支架(14)和连接法兰盘(15)中间的孔，与待测减速器(19)的输入端进行刚性连接。连接法兰盘(15)通过螺栓安装在接法兰盘安装支架(14)上，法兰盘安装支架(14)固定在安装底板(2)上，将待测减速器(19)外壳的力传递到安装底板(2)上。连接法兰盘(15)的另一端和行星减速器装卡底板(16)通过螺栓固定在一起，保证行星减速器装卡底板(16)紧密贴合在工作台面(3)上。行星减速器装卡上板(17)通过固定夹(18)压在行星减速器装卡底板(16)上，待测减速器(19)则安装在行星减速器装卡上板(17)和行星减速器装卡底板(16)中，待测减速器(19)的输出轴插入到行星减速器装卡上板(17)的固定孔中进行锁死。电机支架(5)、转速转矩传感器支架(10)、轴承座(12)和法兰盘安装支架(14)都固定在安装底板(2)上，电机支架(5)、转速转矩传感器支架(10)、轴承座(12)和法兰盘安装支架(14)的下面均垫有调整片。
支撑螺杆(21)一端插入到安装底板(2)下面的孔位中，带有螺纹一端的支撑螺杆(21)旋进支撑螺母(22)中，对安装底板(2)起到支撑作用。
支撑支架(1)由60*60方钢管和40*40方钢管焊接而成，采用不同于一般操作台的结构，将侧面的横梁向内移动250mm，这样便于安装底板(2)的安装。
工作台面(3)采用不锈钢材质，起到防锈的作用。
本发明有以下显著特点：
该装置自动化程度高、精度高、强度强、刚度高不易变形能够胜任绝大多数的齿轮试验。
实验装置采取立式一体化结构，操作简单，安装方便。
行星减速器卡具拥有良好的互换性，且装卡方便，满足快速换装要求。
该装置的最大加载扭矩可达100Nm，能够覆盖塑料齿轮行星减速器的所有工况。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图。
图2是工作台示意图。
图3是测量装置结构示意图。
图4是实验装置电控系统示意图。
图5是实验装置实验流程示意图。
图中，1、支撑支架，2、安装底板，3、工作台面，4、伺服电机，5、电机支架，6、减速器，7、减速器连接轴，8、第一联轴器，9、转速转矩传感器，10、转速转矩传感器支架，11、第二联轴器，12、轴承座，13、轴，14、法兰盘安装支架，15、连接法兰盘，16、行星减速器装卡底板，17、行星减速器装卡上板，18、固定夹，19、待测减速器，20、按钮安装板，21、支撑螺杆，22、支撑螺母。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行说明
如图1所示该装置包括支撑支架(1)、安装底板(2)、工作台面(3)、伺服电机(4)、电机支架(5)、减速器(6)、减速器连接轴(7)、第一联轴器(8)、转速转矩传感器(9)、转速转矩传感器支架(10)、第二联轴器(11)、轴承座(12)、轴(13)、法兰盘安装支架(14)、连接法兰盘(15)、行星减速器装卡底板(16)、行星减速器装卡上板(17)、固定夹(18)、待测减速器(19)、按钮安装板(20)、支撑螺杆(21)、支撑螺母(22)。
如图2所示支撑支架(1)由60*60方钢管和40*40方钢管焊接而成，采用不同于一般操作台的结构，将侧面的横梁向内移动250mm，这样便于安装底板(2)的安装。工作台面(3)用内六角螺栓固定在支撑支架(1)上，工作台面(3)采用不锈钢材质，可以起到防锈的作用，按钮安装板(20)安装在工作台面(3)预先打好的孔位上，由螺栓固定，不光操作方便而且方便后期维护。
如图3所示电机(4)通过电机支架(5)固定在安装底板(2)上，在电机支架(5)的另一端安装减速器(6)，安装减速器(6)能够提高输出的扭矩。在减速器(6)的输出端安装减速器连接轴(7)，减速器连接轴(7)和转速转矩传感器(9)的输入端轴径相同，减速器连接轴(7)和转速转矩传感器(9)的之间通过第一联轴器(8)连接，转速转矩传感器(9)通过转速转矩传感器支架(10)固定在安装底板(2)上，转速转矩传感器(9)的输出端通过第二联轴器(11)和轴(13)连接，以消除刚性连接的不同心带来的扭矩影响，以及适合长时间啮合。
轴(13)被固定在轴承座(12)中，并且穿过法兰盘安装支架(14)和连接法兰盘(15)中间的孔，与待测减速器(19)的输入端进行刚性连接。连接法兰盘(15)通过螺栓安装在接法兰盘安装支架(14)上，法兰盘安装支架(14)固定在安装底板(2)上，将待测减速器(19)外壳的力传递到安装底板(2)上。连接法兰盘(15)的另一端和行星减速器装卡底板(16)通过螺栓固定在一起，保证行星减速器装卡底板(16)紧密贴合在工作台面(3)上。行星减速器装卡上板(17)通过固定夹(18)压在行星减速器装卡底板(16)上，待测减速器(19)则安装在行星减速器装卡上板(17)和行星减速器装卡底板(16)中，待测减速器(19)的输出轴插入到行星减速器装卡上板(17)的固定孔中进行锁死。电机支架(5)、转速转矩传感器支架(10)、轴承座(12)和法兰盘安装支架(14)都固定在安装底板(2)上，电机支架(5)、转速转矩传感器支架(10)、轴承座(12)和法兰盘安装支架(14)的下面均垫有调整片。
支撑螺杆(21)一端插入到安装底板(2)下面的孔位中，带有螺纹一端的支撑螺杆(21)旋进支撑螺母(22)中，对安装底板(2)起到支撑作用。
实验装置电控系统如图4所示，采取工控机进行控制，工控机通过运动控制卡对驱动器产生命令信号，由驱动器驱动电机实现运动和停止。工控机中的扭矩采集卡实时采集扭矩值，通过检测突变信号，判断被检减速器中的塑料齿轮的情况。所有控制器都可由软件和电控柜单独控制，即可联机工作也可脱机工作。
实验装置实验流程如图5所示，开始进行测量实验，启动该实验台进行系统自我检查确认无故障之后各零件自动复位，设置施加的扭矩值，装卡好待测减速器后，操作软件驱动电机进行旋转，数据采集卡实时采集扭矩值，如果没有发生明显跳动，达到设计要求后电机停止，记录扭矩值；出现明显跳动后电机停转记录扭矩值，通过扭矩值判断出现齿断裂，测量结束后自动回位停机，取下待测件，整个实验过程结束。
通过使用一种测量塑料齿轮行星减速器力学性能的实验装置可以精确地测量行星减速器中塑料齿轮的强度。
对所公开实施案例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明，对本实施案例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的。说明书中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施案例中体现。因此，本发明将不会被限制于说明书所描述的实施案例中，而是要求符合本发明所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种测量塑料齿轮行星减速器力学性能的实验装置，其特征在于：该装置包括支撑支架(1)、安装底板(2)、工作台面(3)、伺服电机(4)、电机支架(5)、减速器(6)、减速器连接轴(7)、第一联轴器(8)、转速转矩传感器(9)、转速转矩传感器支架(10)、第二联轴器(11)、轴承座(12)、轴(13)、法兰盘安装支架(14)、连接法兰盘(15)、行星减速器装卡底板(16)、行星减速器装卡上板(17)、固定夹(18)、待测减速器(19)、按钮安装板(20)、支撑螺杆(21)和支撑螺母(22)；
工作台面(3)用内六角螺栓固定在支撑支架(1)上，按钮安装板(20)安装在工作台面(3)预先打好的孔位上，由螺栓固定，不光操作方便而且方便后期维护；
安装底板(2)通过螺栓固定在支撑支架(1)上，而不是直接焊接在支撑支架(1)上，减少加工量和装配难度；
电机(4)通过电机支架(5)固定在安装底板(2)上，在电机支架(5)的另一端安装减速器(6)，安装减速器(6)能够提高输出的扭矩；在减速器(6)的输出端安装减速器连接轴(7)，减速器连接轴(7)和转速转矩传感器(9)的输入端轴径相同，减速器连接轴(7)和转速转矩传感器(9)的之间通过第一联轴器(8)连接，转速转矩传感器(9)通过转速转矩传感器支架(10)固定在安装底板(2)上，转速转矩传感器(9)的输出端通过第二联轴器(11)和轴(13)连接，以消除刚性连接的不同心带来的扭矩影响，以及适合长时间啮合；
轴(13)被固定在轴承座(12)中，并且穿过法兰盘安装支架(14)和连接法兰盘(15)中间的孔，与待测减速器(19)的输入端进行刚性连接；连接法兰盘(15)通过螺栓安装在接法兰盘安装支架(14)上，法兰盘安装支架(14)固定在安装底板(2)上，将待测减速器(19)外壳的力传递到安装底板(2)上；连接法兰盘(15)的另一端和行星减速器装卡底板(16)通过螺栓固定在一起，保证行星减速器装卡底板(16)紧密贴合在工作台面(3)上；行星减速器装卡上板(17)通过固定夹(18)压在行星减速器装卡底板(16)上，待测减速器(19)则安装在行星减速器装卡上板(17)和行星减速器装卡底板(16)中，待测减速器(19)的输出轴插入到行星减速器装卡上板(17)的固定孔中进行锁死；电机支架(5)、转速转矩传感器支架(10)、轴承座(12)和法兰盘安装支架(14)都固定在安装底板(2)上，电机支架(5)、转速转矩传感器支架(10)、轴承座(12)和法兰盘安装支架(14)的下面均垫有调整片；
支撑螺杆(21)一端插入到安装底板(2)下面的孔位中，带有螺纹一端的支撑螺杆(21)旋进支撑螺母(22)中，对安装底板(2)起到支撑作用。
2.根据权利要求1所述的一种测量塑料齿轮行星减速器力学性能的实验装置，其特征在于：支撑支架(1)由60*60方钢管和40*40方钢管焊接而成，将支撑支架(1)侧面的横梁向内移动250mm，这样便于安装底板(2)的安装。
3.根据权利要求1所述的一种测量塑料齿轮行星减速器力学性能的实验装置，其特征在于：工作台面(3)采用不锈钢材质。
4.根据权利要求1所述的一种测量塑料齿轮行星减速器力学性能的实验装置，其特征在于：采取工控机进行控制，工控机通过运动控制卡对驱动器产生命令信号，由驱动器驱动电机实现运动和停止；工控机中的扭矩采集卡实时采集扭矩值，通过检测突变信号，判断被检减速器中的塑料齿轮的情况；所有控制器都可由软件和电控柜单独控制，即可联机工作也可脱机工作；
开始进行测量实验，启动该实验台进行系统自我检查确认无故障之后各零件自动复位，设置施加的扭矩值，装卡好待测减速器后，操作软件驱动电机进行旋转，数据采集卡实时采集扭矩值，如果没有发生明显跳动，达到设计要求后电机停止，记录扭矩值；出现明显跳动后电机停转记录扭矩值，通过扭矩值判断出现齿断裂，测量结束后自动回位停机，取下待测件，整个实验过程结束。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111060309B (zh) * 2020-01-17 2021-09-10 瑞斯恩智能科技(苏州)有限公司 一种齿轮检测机及检测方法
CN112816118A (zh) * 2021-02-25 2021-05-18 安徽大学 一种三自由度球形电机摩擦参数辨识实验装置及方法
CN113237591B (zh) * 2021-05-24 2022-04-19 浙江环动机器人关节科技有限公司 一种机器人用摆线针轮减速器滚针安装的内摩擦力测量装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203443863U (zh) * 2013-09-10 2014-02-19 吉林大学 跨距可调的四点弯曲原位力学性能测试平台
CN103698126B (zh) * 2013-12-26 2019-02-12 北京配天技术有限公司 减速器测试设备
CN203643276U (zh) * 2014-01-03 2014-06-11 吉林大学 高温拉伸/压缩载荷作用下材料力学性能原位测试平台
JP6506684B2 (ja) * 2015-11-30 2019-04-24 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 試験装置
CN208688806U (zh) * 2018-03-16 2019-04-02 中机生产力促进中心 精密减速器精度及性能综合试验台架
CN109406136A (zh) * 2018-09-21 2019-03-01 中原工学院 精密减速器多功能试验台
CN109632292A (zh) * 2018-12-18 2019-04-16 苏州科迪流体控制设备有限公司 一种齿轮箱扭矩测试设备

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