CN110986813A - 一种谐波减速器柔轮径向变形量测量系统 - Google Patents
一种谐波减速器柔轮径向变形量测量系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110986813A CN110986813A CN201911268758.2A CN201911268758A CN110986813A CN 110986813 A CN110986813 A CN 110986813A CN 201911268758 A CN201911268758 A CN 201911268758A CN 110986813 A CN110986813 A CN 110986813A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flexible gear
- gear
- flexible
- displacement sensor
- laser displacement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种谐波减速器柔轮径向变形量测量系统，伺服电机和刚轮连接法兰通过螺钉安装在电机安装座上；柔轮与交叉滚子轴承的外圈相连，柔轮的齿轮部分安装于刚轮的内部，内壁受柔性轴承支撑，柔性轴承的内圈与波发生器的外圈为过盈配合，且波发生器该部分为椭圆，使柔轮沿径向发生形变；激光位移传感器安装在传感器支架上，并且激光位移传感器的水平高度与柔轮轴线的水平高度相同。本发明通过伺服电机驱动波发生器转动，激光位移传感器实时测量柔轮的径向变形量，实现柔轮径向变形量的动态测量。本发明同时对不同转速和不同柔轮杯体位置的径向变形量进行测量，为谐波减速器理论径向变形量的设计和工业化的检测提供一种精确、高效的检测系统。
Description
技术领域
本发明涉及谐波减速器设计与检测领域，特别是涉及一种谐波减速器柔轮径向变形量测量系统。
背景技术
谐波减速器传动比大、传动精度高、承载能力强，因此适用于高精、高负载的应用场景，目前被广泛应用于航空航天、工业机器人、服务机器人以及电气系统等。谐波减速器主要由三个基本构件所组成：波发生器、刚轮和柔轮。其工作过程中刚轮和柔轮通过差齿实现大传动比传动，刚轮和柔轮的啮合属于大变形多齿啮合。当椭圆形的波发生器装入柔轮内圈，使柔轮产生支撑变形，长轴部分的齿与刚轮的齿啮合，短轴部分脱开，随着波发生器的旋转，长短轴的位置交替变化，刚轮与柔轮的齿数存在齿数差，进而实现大减速比的传动。
柔轮的大变形是实现传动的基础，柔轮的大变形指的是柔轮的径向变形量是柔轮的壁厚1-2倍。精确测量柔轮大变形的径向变形量是进行齿形设计和制造误差溯源的关键，目前对于柔轮的径向变形量多采用传统的三坐标测量，该测量方式属于静态测量，测量过程较长，精确性较差。本发明通过非接触式的激光位移传感器进行径向变形量测量，是进行谐波减速器柔轮径向变形量精确、快捷的方法。
发明内容
本发明设计了一种谐波减速器柔轮径向变形量测量系统，通过激光位移传感器对旋转柔轮的表面距离的测量，实现谐波减速器柔轮径向变形量的精准检测。
一种谐波减速器柔轮径向变形量测量系统，该系统包括如下结构：
电机安装座安装于工作台上，伺服电机和刚轮连接法兰通过螺钉安装在电机安装座上；输入端联轴器与伺服电机的输出轴采用平键连接，输入端联轴器的另一端连接在波发生器的一端，当伺服电机转动时，带动波发生器转动；刚轮通过螺钉固定在刚轮连接法兰上。
支架底座安装在工作台上，支架通过螺栓与支架底座连接；交叉滚子轴承连接法兰安装在支架上，并与交叉滚子轴承的内圈相连，实现交叉滚子轴承的内圈固定；柔轮与交叉滚子轴承的外圈相连，柔轮的齿轮部分安装于刚轮的内部，内壁受柔性轴承支撑，柔性轴承的内圈与波发生器的外圈为过盈配合，且波发生器该部分为椭圆，使柔轮沿径向发生形变；激光位移传感器安装在传感器支架上，并且激光位移传感器的水平高度与柔轮轴线的水平高度相同。
进一步地，当柔轮转动时，激光位移传感器对柔轮外壁的径向变形量进行测量。
进一步地，所述激光位移传感器的水平高度与柔轮轴线的水平高度相差小于10微米；
利用上述检测系统进行检测的实施步骤如下：
步骤一：将电机安装座安装于工作台上，伺服电机和刚轮连接法兰通过螺钉安装在电机安装座上；输入端联轴器与伺服电机的输出轴采用平键连接，输入端联轴器的另一端连接在波发生器的一端，刚轮通过螺钉固定在刚轮连接法兰上，实现刚轮的固定。
步骤二：支架底座安装在工作台上，支架通过螺栓与支架底座连接；交叉滚子轴承连接法兰安装在支架上，并与交叉滚子轴承的内圈相连，实现交叉滚子轴承的内圈固定。
步骤三：柔轮与交叉滚子轴承的外圈相连，柔轮的齿轮部分安装于刚轮的内部，内壁受柔性轴承支撑，柔性轴承的内圈与波发生器的外圈为过盈配合，实现柔轮的固定。
步骤四：激光位移传感器安装在传感器支架上，并且激光位移传感器的水平高度与柔轮轴线的水平高度相同，且水平高度差要保持在10微米以内。
步骤五：伺服电机驱动波发生器以一定速度转动，实时采集激光位移传感器测量的距离量，通过标定激光位移传感器与柔轮的轴线距离，即可得到柔轮在该速度下的径向变形量。
步骤六：改变伺服电机的转速，实时采集激光位移传感器测量的距离量，既可得到不同输入转速下的柔轮的径向变形量。
步骤七：沿着柔轮的轴线移动激光位移传感器，可得到柔轮不同杯体位置的径向变形量。
与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果：
本发明所述的谐波减速器柔轮径向变形量测量系统，通过伺服电机驱动波发生器转动，激光位移传感器实时测量柔轮的径向变形量，实现柔轮径向变形量的动态测量。本发明同时可以对不同转速和不同柔轮杯体位置的径向变形量进行测量，为谐波减速器理论径向变形量的设计和工业化的检测提供一种精确、高效的检测系统。
附图说明
图1；谐波减速器柔轮径向变形量检测台。
图2；激光位移传感器安装示意图。
图3：柔轮的结构示意图。
其中，1交叉滚子轴承连接法兰2交叉滚子轴承3柔轮4刚轮5刚轮连接法兰6电机安装座7伺服电机8工作台9平键10输入端联轴器11支架12支架底座13波发生器14柔性轴承15激光位移传感器16传感器支架
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如图1所示，一种谐波减速器柔轮径向变形量测量系统，该系统包括如下结构：电机安装座6安装于工作台8上，伺服电机7和刚轮连接法兰5通过螺钉安装在电机安装座6上；输入端联轴器10与伺服电机7的输出轴采用平键9连接，输入端联轴器10的另一端连接在波发生器13的一端，当伺服电机7转动时，带动波发生器13转动；刚轮4通过螺钉固定在刚轮连接法兰5上。
支架底座12安装在工作台8上，支架11通过螺栓与支架底座12连接；交叉滚子轴承连接法兰1安装在支架11上，并与交叉滚子轴承2的内圈相连，实现交叉滚子轴承2的内圈固定；柔轮3与交叉滚子轴承2的外圈相连，柔轮3的齿轮部分安装于刚轮4的内部，内壁受柔性轴承14支撑，柔性轴承14的内圈与波发生器13的外圈为过盈配合，且波发生器13该部分为椭圆，使柔轮3沿径向发生形变。
如图2所示，激光位移传感器15，安装在传感器支架16上，并且激光位移传感器15的水平高度与柔轮3轴线的水平高度相同，当柔轮3转动时，激光位移传感器15可对柔轮3外壁的径向变形量进行测量。
如图2所示，所述激光位移传感器15的水平高度与柔轮3轴线的水平高度相差小于10微米；
该检测系统检测步骤如下：
步骤一：将电机安装座6安装于工作台8上，伺服电机7和刚轮连接法兰5通过螺钉安装在电机安装座6上；输入端联轴器10与伺服电机7的输出轴采用平键9连接，输入端联轴器10的另一端连接在波发生器13的一端，刚轮4通过螺钉固定在刚轮连接法兰5上，实现刚轮4的固定。
步骤二：支架底座12安装在工作台8上，支架11通过螺栓与支架底座12连接；交叉滚子轴承连接法兰1安装在支架11上，并与交叉滚子轴承2的内圈相连，实现交叉滚子轴承2的内圈固定。
步骤三：柔轮3与交叉滚子轴承2的外圈相连，柔轮3的齿轮部分安装于刚轮4的内部，内壁受柔性轴承14支撑，柔性轴承14的内圈与波发生器13的外圈为过盈配合，实现柔轮3的固定。
步骤四：激光位移传感器15安装在传感器支架16上，并且激光位移传感器15的水平高度与柔轮3轴线的水平高度相同，且水平高度差要保持在10微米以内。
步骤五：伺服电机7驱动波发生器13以一定速度转动，实时采集激光位移传感器15测量的距离量，通过标定激光位移传感器15与柔轮3的轴线距离，既可得到柔轮3在该速度下的径向变形量。
步骤六：改变伺服电机7的转速，实时采集激光位移传感器15测量的距离量，既可得到不同输入转速下的柔轮3的径向变形量。
步骤七：沿着柔轮3的轴线移动激光位移传感器15，可得到柔轮3不同杯体位置的径向变形量。
Claims (4)
1.一种谐波减速器柔轮径向变形量测量系统，其特征在于：该系统包括如下结构，
电机安装座安装于工作台上，伺服电机和刚轮连接法兰通过螺钉安装在电机安装座上；输入端联轴器与伺服电机的输出轴采用平键连接，输入端联轴器的另一端连接在波发生器的一端，当伺服电机转动时，带动波发生器转动；刚轮通过螺钉固定在刚轮连接法兰上；
支架底座安装在工作台上，支架通过螺栓与支架底座连接；交叉滚子轴承连接法兰安装在支架上，并与交叉滚子轴承的内圈相连，实现交叉滚子轴承的内圈固定；柔轮与交叉滚子轴承的外圈相连，柔轮的齿轮部分安装于刚轮的内部，内壁受柔性轴承支撑，柔性轴承的内圈与波发生器的外圈为过盈配合，且波发生器该部分为椭圆，使柔轮沿径向发生形变；激光位移传感器安装在传感器支架上，并且激光位移传感器的水平高度与柔轮轴线的水平高度相同。
2.根据权利要求1所述的一种谐波减速器柔轮径向变形量测量系统，其特征在于：当柔轮转动时，激光位移传感器对柔轮外壁的径向变形量进行测量。
3.根据权利要求1所述的一种谐波减速器柔轮径向变形量测量系统，其特征在于：所述激光位移传感器的水平高度与柔轮轴线的水平高度相差小于10微米。
4.根据权利要求1所述的一种谐波减速器柔轮径向变形量测量系统，其特征在于：利用上述测量系统进行检测的实施步骤如下：
步骤一：将电机安装座安装于工作台上，伺服电机和刚轮连接法兰通过螺钉安装在电机安装座上；输入端联轴器与伺服电机的输出轴采用平键连接，输入端联轴器的另一端连接在波发生器的一端，刚轮通过螺钉固定在刚轮连接法兰上，实现刚轮的固定；
步骤二：支架底座安装在工作台上，支架通过螺栓与支架底座连接；交叉滚子轴承连接法兰安装在支架上，并与交叉滚子轴承的内圈相连，实现交叉滚子轴承的内圈固定；
步骤三：柔轮与交叉滚子轴承的外圈相连，柔轮的齿轮部分安装于刚轮的内部，内壁受柔性轴承支撑，柔性轴承的内圈与波发生器的外圈为过盈配合，实现柔轮的固定；
步骤四：激光位移传感器安装在传感器支架上，并且激光位移传感器的水平高度与柔轮轴线的水平高度相同，且水平高度差要保持在10微米以内；
步骤五：伺服电机驱动波发生器以一定速度转动，实时采集激光位移传感器测量的距离量，通过标定激光位移传感器与柔轮的轴线距离，即可得到柔轮在该速度下的径向变形量；
步骤六：改变伺服电机的转速，实时采集激光位移传感器测量的距离量，既可得到不同输入转速下的柔轮的径向变形量；
步骤七：沿着柔轮的轴线移动激光位移传感器，可得到柔轮不同杯体位置的径向变形量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911268758.2A CN110986813A (zh) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | 一种谐波减速器柔轮径向变形量测量系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911268758.2A CN110986813A (zh) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | 一种谐波减速器柔轮径向变形量测量系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110986813A true CN110986813A (zh) | 2020-04-10 |
Family
ID=70092529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911268758.2A Pending CN110986813A (zh) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | 一种谐波减速器柔轮径向变形量测量系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110986813A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112033296A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-12-04 | 北京工业大学 | 一种谐波传动柔轮径向变形量可重构测量装置 |
| CN112524153A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-03-19 | 北京工业大学 | 一种谐波减速器波发生器柔性轴承外圈设计及加工工艺 |
| CN113587833A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-11-02 | 清华大学深圳国际研究生院 | 一种谐波减速器柔轮轮齿径向变形量测量装置及方法 |
| CN115615373A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-01-17 | 山东九博智能装备有限公司 | 一种谐波齿轮径向跳动检测装置、检测方法及控制方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104006964A (zh) * | 2014-05-28 | 2014-08-27 | 清华大学 | 谐波传动轮齿啮合及柔轮变形动力学特性测试系统 |
| CN207715682U (zh) * | 2017-12-22 | 2018-08-10 | 众合天成智能装备（廊坊）有限公司 | 一种谐波减速机构 |
| CN108458872A (zh) * | 2018-04-18 | 2018-08-28 | 清华大学 | 一种谐波齿轮传动柔轮变形特性测试系统及方法 |
| CN209083918U (zh) * | 2018-11-20 | 2019-07-09 | 珠海飞马传动机械有限公司 | 一种高效率高精度谐波传动减速机 |
| CN209458371U (zh) * | 2018-12-20 | 2019-10-01 | 浙江双环传动机械股份有限公司 | 一种可测扭矩的谐波减速器 |
| CN110319789A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-11 | 北京工业大学 | 一种谐波减速器柔轮齿廓误差与变形函数的检测装置和方法 |
| CN110514141A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-11-29 | 北京工业大学 | 一种谐波减速器刚轮齿形检测系统 |
-
2019
- 2019-12-11 CN CN201911268758.2A patent/CN110986813A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104006964A (zh) * | 2014-05-28 | 2014-08-27 | 清华大学 | 谐波传动轮齿啮合及柔轮变形动力学特性测试系统 |
| CN207715682U (zh) * | 2017-12-22 | 2018-08-10 | 众合天成智能装备（廊坊）有限公司 | 一种谐波减速机构 |
| CN108458872A (zh) * | 2018-04-18 | 2018-08-28 | 清华大学 | 一种谐波齿轮传动柔轮变形特性测试系统及方法 |
| CN209083918U (zh) * | 2018-11-20 | 2019-07-09 | 珠海飞马传动机械有限公司 | 一种高效率高精度谐波传动减速机 |
| CN209458371U (zh) * | 2018-12-20 | 2019-10-01 | 浙江双环传动机械股份有限公司 | 一种可测扭矩的谐波减速器 |
| CN110319789A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-11 | 北京工业大学 | 一种谐波减速器柔轮齿廓误差与变形函数的检测装置和方法 |
| CN110514141A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-11-29 | 北京工业大学 | 一种谐波减速器刚轮齿形检测系统 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112033296A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-12-04 | 北京工业大学 | 一种谐波传动柔轮径向变形量可重构测量装置 |
| CN112524153A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-03-19 | 北京工业大学 | 一种谐波减速器波发生器柔性轴承外圈设计及加工工艺 |
| CN113587833A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-11-02 | 清华大学深圳国际研究生院 | 一种谐波减速器柔轮轮齿径向变形量测量装置及方法 |
| CN113587833B (zh) * | 2021-07-05 | 2023-08-11 | 清华大学深圳国际研究生院 | 一种谐波减速器柔轮轮齿径向变形量测量装置及方法 |
| CN115615373A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-01-17 | 山东九博智能装备有限公司 | 一种谐波齿轮径向跳动检测装置、检测方法及控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110986813A (zh) | 一种谐波减速器柔轮径向变形量测量系统 | |
| CN104568428A (zh) | Rv减速器综合性能测量仪 | |
| CN100567935C (zh) | 一种齿轮整体误差测量装置及方法 | |
| CN200950050Y (zh) | 滚动轴承接触角测量仪 | |
| CN106370424A (zh) | 一种用于测试多种型号rv减速器动态性能的测试装置 | |
| CN110319789B (zh) | 一种谐波减速器柔轮齿廓误差与变形函数的检测装置和方法 | |
| CN107271179B (zh) | 一种往复旋转减速机综合性能测试装置 | |
| US20240044742A1 (en) | Method for checking or testing the profile of the path of contact of involute helical cylindrical gears | |
| CN206399652U (zh) | 用于测试多种型号rv减速器动态性能的测试装置 | |
| CN112747689A (zh) | 一种面向深孔零件的圆度和直线度误差测量系统 | |
| CN113587833B (zh) | 一种谐波减速器柔轮轮齿径向变形量测量装置及方法 | |
| CN110514141B (zh) | 一种谐波减速器刚轮齿形检测系统 | |
| CN210487269U (zh) | 一种可倾瓦滑动轴承测试箱及测试试验台 | |
| CN214584023U (zh) | 一种齿轮振动噪声测试试验台 | |
| CN212363168U (zh) | 转动角度检测结构和传动装置 | |
| CN205642831U (zh) | 汽车机械式变速器传递误差综合测试装置 | |
| CN105115465B (zh) | 一种摆线齿轮齿廓法向误差的测量方法及装置 | |
| CN201944219U (zh) | 一种高精度高效率的减速装置 | |
| CN112395711B (zh) | 一种内啮合齿轮副六自由度动力学模型建模方法 | |
| CN105865782B (zh) | 一种rv减速器回转传动精度误差测量试验台及测量方法 | |
| CN112033296A (zh) | 一种谐波传动柔轮径向变形量可重构测量装置 | |
| CN102072285A (zh) | 一种高精度高效率的减速器 | |
| CN110261053B (zh) | 测量行星排横—扭耦合振动的方法 | |
| CN205940976U (zh) | 回滞曲线测试装置 | |
| CN219842143U (zh) | 一种测量齿轮传动精度的工装 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200410 |