CN216284283U - 一种测量双输出减速箱性能的试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种测量双输出减速箱性能的试验装置，包括测量控制系统和试验台两部分，测量控制系统包括计算机、数据采集器、输入电机驱动器、两个负载伺服电机驱动器和三个扭矩传感器；试验台上对称布置有输入组件、两组负载组件，输入组件与两组负载组件呈T形布置，两组负载组件在试验台上完全对称，保证双轴输出一致性测试的准确性；三个扭矩传感器输出电压模拟量接入数据采集器，在计算机的控制下，数据采集器对工作中的三个扭矩传感器进行同步采样，并将采集到的扭矩实时值通过USB接口送至计算机上的测控软件。

Description

一种测量双输出减速箱性能的试验装置

技术领域

本实用新型涉及减速箱，尤其涉及一种双输出减速箱传动效率和两轴输出扭矩一致性的试验装置。

背景技术

双输出减速箱是指具有单轴动力输入、双轴动力输出的减速箱。在双输出减速箱研发和制造过程中，测取减速箱在一定输入速度、扭矩范围内的效率瀑布图，全面反映减速箱在各种工况下的效率和双轴输出的一致性，进而完善设计，是必不可少的环节之一。传动效率和双轴扭矩输出的一致性是双输出减速箱的一项重要性能，而目前已有的减速箱传动性能检测设备主要用于单入、单出减速箱的测试，无法满足单入、双出减速箱的性能测试，无法满足双输出减速箱的性能系统。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种测量双输出减速箱性能的试验装置，能够满足双输出减速箱的性能系统，保证双输出减速箱传动效率和两轴输出扭矩的一致性。

本实用新型的技术方案是，一种测量双输出减速箱性能的试验装置，其特征是包括测量控制系统和试验台两部分，其中，测量控制系统包括计算机、数据采集器、输入电机驱动器、第一负载伺服电机驱动器、第二负载伺服电机驱动器、第一扭矩传感器、第二扭矩传感器、第三扭矩传感器以及相关的连接线缆和供电线路；所述计算机通过RS-485总线与输入电机驱动器、第一负载电机驱动器、第二负载电机驱动器连接；第一扭矩传感器、第二扭矩传感器、第三扭矩传感器与数据采集器连接，数据采集器通过USB接口与计算机连接；

试验台包括机架、第一手摇调距器、第二手摇调距器、第三手摇调距器和第一手摇调距器安装板、第二手摇调距器安装板、第三手摇调距器安装板、对称布置的输入组件、两组负载组件，输入组件与两组负载组件呈T形布置，两组负载组件在试验台上完全对称布置；两组负载组件和输入组件之间安装扭矩传感器，负载组件、扭矩传感器、输入组件之间通过联轴器进行连接；其中输入组件包括输入伺服电机、输入伺服电机安装板、输入扭矩传感器、待测双输出减速箱、自由式分体平口钳，机架台面中间设有待测双输出减速箱，输入伺服电机通过法兰连接在输入伺服电机安装板上，输入伺服电机轴通过联轴器与双输出减速箱的输入轴连接；每组负载组件包括第一负载伺服电机、第二负载伺服电机、第一行星减速器、第二行星减速器、第一负载伺服电机安装板、第二负载伺服电机安装板，负载组件整体安装在相应的手摇调距器上，手摇调距器则通过手摇调距器安装板固定在试验台面上。

进一步地，输入伺服电机与待测双输出减速箱的输入端同轴；第一扭矩传感器与待测双输出减速箱的输出轴和第一负载伺服电机、第一行星减速器同轴；第三扭矩传感器与待测双输出减速箱的输出轴和第二负载伺服电机、第二行星减速器同轴。

进一步地，待测双输出减速箱通过滑轨安装在第三手摇调距器上，台面左侧的负载系统通过滑轨安装在第一手摇调距器上，台面右侧的负载系统通过滑轨安装在第二手摇调距器上；输入伺服电机经第二扭矩传感器与待测双输出减速箱连接，待测双输出减速箱的动力分左右两路驱动负载系统，双输出减速箱的左侧动力依次经第一扭矩传感器、第一行星减速器驱动第一负载伺服电机，双输出减速箱的右侧动力依次经第三扭矩传感器、第二行星减速器驱动第二负载伺服电机。

进一步地，第一手摇调距器固定在第一手摇调距器安装板上，第一手摇调距器安装板固定在机架台面左侧；第二手摇调距器固定在第二手摇调距器安装板上，第二手摇调距器安装板固定在机架台面右侧；第三手摇调距器安装板固定在机架台面中间位置。

进一步地，自由式分体平口钳固定在台面中间的第一手摇调距器上，由左右两块平板组成，通过螺钉调节两块平板间的距离，用于夹持紧固待测双输出减速箱。

进一步地，输入伺服电机安装板固定在第三手摇调距器上，输入伺服电机与待测双输出减速箱之间通过法兰直接连接。

进一步地，第一负载伺服电机固定在第一负载伺服电机安装板上，第一负载伺服电机安装板固定在第一手摇调距器上；第一行星减速器与第一负载伺服电机通过法兰接口直接连接；第一扭矩传感器一端与第一行星减速器固定连接，另一端通过第一联轴器、第一减速箱延长轴与双输出减速箱的左侧动力输出端连接。

进一步地，第二负载伺服电机固定在第二负载伺服电机安装板上，第二负载伺服电机安装板固定在第二手摇调距器上；第二行星减速器与第二负载伺服电机通过法兰接口直接连接；第三扭矩传感器一端与第二行星减速器固定连接，另一端通过第三联轴器、第二减速箱延长轴与双输出减速箱的右侧动力输出端连接。

进一步地，机架台面上设有横向安装槽。

进一步地，输入伺服电机安装板上设有垂向安装槽。

本实用新型具有以下有益效果

1、待测双输出减速箱和负载组件均安装在手摇调距器上，安装间隔可调，装卸方便，可适应不同结构和性能参数的双输出减速箱的测试；

2、为了解决输入转速、输入扭矩可调以适应各种不同测试工况的问题，输入组件、加载组件均采用伺服电机作为动力，采用对称布置的两套伺服减速机构作为双输出减速箱的负载组件，负载组件的力矩精确控制，加载组件的速度可精确控制，且均可通过通讯进行动态刷新，可适应各种不同测试工况；

3、为了保证双轴输出一致性测试的准确性，输入组件与两组加载组件呈“T”字形布置，两组加载组件在台板上完全对称，保证双轴输出一致性测试的准确性；

4、台面具有数条安装槽，便于安装调整输入组件、负载组件与联轴器、扭矩传感器安装座之间的相对位置；

5、输入伺服电机安装板上具有垂向安装槽，便于调整减速箱、电机的安装高度，保证减速箱和电机的同轴；

6、输入、输出扭矩传感器采用模拟量输出信号格式，采用数据采集卡对三个扭矩传感器进行同步采样。

附图说明

图1是测量控制系统工作原理；

图2是试验台的轴测图；

图3是试验台的主视图；

图4是试验台的俯视图；

图5是机架台面俯视图；

图6是伺服电机安装板主视图。

附图标号说明：机架1、第一手摇调距器安装板2、第一手摇调距器3、第一负载伺服电机4、第一负载伺服电机安装板5、第一行星减速器6、第一扭矩传感器7、第一扭矩传感器安装座8、第一联轴器9、第一减速箱延长轴10、待测双输出减速箱11、第二扭矩传感器12、第二联轴器13、输入伺服电机安装板14、输入伺服电机15、第三联轴器16、第三扭矩传感器17、第二行星减速器18、第二负载伺服电机安装板19、第二负载伺服电机20、第二手摇调距器安装板21、第二手摇调距器22、第三手摇调距器安装板23、第三手摇调距器24、第二减速箱延长轴25、自由式分体平口钳26、第三扭矩传感器安装座27、横向安装槽28、垂向安装槽29。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种测量双输出减速箱性能的试验装置，由测量控制系统和试验台两部分组成。其中，测量控制系统包括计算机、数据采集器、输入伺服电机驱动器、第一负载伺服电机驱动器、第二负载伺服电机驱动器、第一扭矩传感器7、第二扭矩传感器12、第三扭矩传感器17，以及相关的连接线缆和供电线路。

测量控制系统的工作原理如图1所示，计算机通过RS-485总线对输入电机驱动器、第一负载电机驱动器、第二负载电机驱动器的工作模式进行设置，并读取各伺服驱动器的工作状态参数；电压模拟量输出的第一扭矩传感器7、第二扭矩传感器12、第三扭矩传感器17接入数据采集器，在计算机的控制下，数据采集器对工作中的三个扭矩传感器进行同步采样，并将采集到的扭矩实时值通过USB接口送至计算机上的测控软件。

如图2、图3和图4所示，试验台主要由机架1和安装在机架上的各个设备组成。机架1台面中间布置待测双输出减速箱11，两侧对称布置两套负载系统，便于安装、拆卸。

中间的待测双输出减速箱11通过滑轨安装在第三手摇调距器24上，台面左侧的负载系统通过滑轨安装在第一手摇调距器3上，台面右侧的负载系统通过滑轨安装在第二手摇调距器22上。输入伺服电机15经第二扭矩传感器12与待测双输出减速箱11连接，待测双输出减速箱11的动力分左右两路驱动负载系统，双输出减速箱11的左侧动力依次经第一扭矩传感器7、第一行星减速器6驱动第一负载伺服电机4，双输出减速箱11的右侧动力依次经第三扭矩传感器17、第二行星减速器18驱动第二负载伺服电机20。

第一手摇调距器安装板2固定在机架1台面左侧，用于安装第一手摇调距器3。第二手摇调距器安装板21固定在机架1台面右侧，用于安装第二手摇调距器22上。第三手摇调距器安装板23固定在机架1台面中间位置。

自由式分体平口钳26固定在台面中间的第一手摇调距器3上，由左右两块平板组成，可通过螺钉调节两块平板间的距离，用于夹持紧固待测双输出减速箱11，防止工作过程中出现振动。

输入伺服电机安装板14固定在第三手摇调距器24上，用于给输入伺服电机15提供安装支撑并调节其安装高度，使输入伺服电机15与待测双输出减速箱11的输入端同轴。输入伺服电机15与待测双输出减速箱11之间通过法兰直接连接。

第一负载伺服电机安装板5固定在第一手摇调距器3上，用于固定连接第一负载伺服电机4。第一行星减速器6与第一负载伺服电机4通过法兰接口直接连接。第一扭矩传感器安装座8用于固定第一扭矩传感器7，并可调节第一扭矩传感器7的安装高度，使第一扭矩传感器7与待测双输出减速箱11的输出轴和第一负载伺服电机4、第一行星减速器6保持同轴。

第一扭矩传感器7用于测量待测双输出减速箱11传递给左侧负载系统的驱动力矩，其一端与第一行星减速器6固定连接，另一端通过第一联轴器9、第一减速箱延长轴10与双输出减速箱11的左侧动力输出端连接。

第二负载伺服电机安装板19固定在第二手摇调距器22上，用于固定连接第二负载伺服电机20。第二行星减速器18与第二负载伺服电机20通过法兰接口直接连接。第三扭矩传感器安装座27用于固定第三扭矩传感器17，并可调节第三扭矩传感器17的安装高度，使第三扭矩传感器17与待测双输出减速箱11的输出轴和第二负载伺服电机20、第二行星减速器18保持同轴。

第三扭矩传感器17用于测量待测双输出减速箱11传递给右侧负载系统的驱动力矩，其一端与第二行星减速器18固定连接，另一端通过第三联轴器16、第二减速箱延长轴25与双输出减速箱11的右侧动力输出端连接。

如图5所示，机架台面上设有数条横向安装槽28，便于安装调整输入组件、负载组件与联轴器、扭矩传感器安装座之间的相对位置。

如图6所示，输入伺服电机安装板上设有垂向安装槽29，便于调整待测双输出减速箱、负载伺服电机的安装高度，保证待测双输出减速箱和负载伺服电机同轴。

工作原理：双输出减速箱性能测试试验装置可测试双输出减速箱在各种输入转速、输入扭矩下的机械效率，以及两个输出轴输出力矩的一致性。测量控制系统中的计算机通过RS-485总线设置输入伺服电机15为速度模式工作，设置第一负载伺服电机4、第二负载伺服电机20为扭矩模式工作，设置输入伺服电机15的运转速度并启动运行，按照阻碍输入伺服电机15的驱动方向设置第一负载伺服电机4、第二负载伺服电机20的阻力力矩并启动运行，启动测量控制系统中的数据采集器同步采集第一扭矩传感器7、第二扭矩传感器12、第三扭矩传感器17的实时扭矩，根据各扭矩传感器数据和待测双输出减速箱11、第一行星减速器6、第二行星减速器18的结构参数可计算得到双输出减速箱11的总机械效率和两轴输出力矩的一致性参数。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示仅为本实用新型的实施方式之一，总而言之，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种测量双输出减速箱性能的试验装置，其特征是包括测量控制系统和试验台两部分，其中，测量控制系统包括计算机、数据采集器、输入电机驱动器、第一负载伺服电机驱动器、第二负载伺服电机驱动器、第一扭矩传感器、第二扭矩传感器、第三扭矩传感器以及相关的连接线缆和供电线路；计算机通过RS-485总线与输入电机驱动器、第一负载电机驱动器、第二负载电机驱动器连接；第一扭矩传感器、第二扭矩传感器、第三扭矩传感器与数据采集器连接，数据采集器通过USB接口与计算机连接；试验台包括机架、第一手摇调距器、第二手摇调距器、第三手摇调距器和第一手摇调距器安装板、第二手摇调距器安装板、第三手摇调距器安装板、对称布置的输入组件、两组负载组件，输入组件与两组负载组件呈T形布置，两组负载组件在试验台上完全对称布置；两组负载组件和输入组件之间安装扭矩传感器，负载组件、扭矩传感器、输入组件之间通过联轴器进行连接；其中输入组件包括输入伺服电机、输入伺服电机安装板、输入扭矩传感器、待测双输出减速箱、自由式分体平口钳，机架台面中间设有待测双输出减速箱，输入伺服电机通过法兰连接在输入伺服电机安装板上，输入伺服电机轴通过联轴器与双输出减速箱的输入轴连接；每组负载组件包括第一负载伺服电机、第二负载伺服电机、第一行星减速器、第二行星减速器、第一负载伺服电机安装板、第二负载伺服电机安装板，负载组件整体安装在相应的手摇调距器上，手摇调距器则通过手摇调距器安装板固定在试验台面上。

2.如权利要求1所述的一种测量双输出减速箱性能的试验装置，其特征是输入伺服电机与待测双输出减速箱的输入端同轴；第一扭矩传感器与待测双输出减速箱的输出轴和第一负载伺服电机、第一行星减速器同轴；第三扭矩传感器与待测双输出减速箱的输出轴和第二负载伺服电机、第二行星减速器同轴。

3.如权利要求1所述的一种测量双输出减速箱性能的试验装置，其特征是，待测双输出减速箱通过滑轨安装在第三手摇调距器上，台面左侧的负载系统通过滑轨安装在第一手摇调距器上，台面右侧的负载系统通过滑轨安装在第二手摇调距器上；输入伺服电机经第二扭矩传感器与待测双输出减速箱连接，待测双输出减速箱的动力分左右两路驱动负载系统，双输出减速箱的左侧动力依次经第一扭矩传感器、第一行星减速器驱动第一负载伺服电机，双输出减速箱的右侧动力依次经第三扭矩传感器、第二行星减速器驱动第二负载伺服电机。

4.如权利要求1所述的一种测量双输出减速箱性能的试验装置，其特征是，第一手摇调距器固定在第一手摇调距器安装板上，第一手摇调距器安装板固定在机架台面左侧；第二手摇调距器固定在第二手摇调距器安装板上，第二手摇调距器安装板固定在机架台面右侧；第三手摇调距器安装板固定在机架台面中间位置。

5.如权利要求1所述的一种测量双输出减速箱性能的试验装置，其特征是，自由式分体平口钳固定在台面中间的第一手摇调距器上，由左右两块平板组成，通过螺钉调节两块平板间的距离，用于夹持紧固待测双输出减速箱。

6.如权利要求1所述的一种测量双输出减速箱性能的试验装置，其特征是，输入伺服电机安装板固定在第三手摇调距器上，输入伺服电机与待测双输出减速箱之间通过法兰直接连接。

7.如权利要求1所述的一种测量双输出减速箱性能的试验装置，其特征是，第一负载伺服电机固定在第一负载伺服电机安装板上，第一负载伺服电机安装板固定在第一手摇调距器上；第一行星减速器与第一负载伺服电机通过法兰接口直接连接；第一扭矩传感器一端与第一行星减速器固定连接，另一端通过第一联轴器、第一减速箱延长轴与双输出减速箱的左侧动力输出端连接。

8.如权利要求1所述的一种测量双输出减速箱性能的试验装置，其特征是，第二负载伺服电机固定在第二负载伺服电机安装板上，第二负载伺服电机安装板固定在第二手摇调距器上；第二行星减速器与第二负载伺服电机通过法兰接口直接连接；第三扭矩传感器一端与第二行星减速器固定连接，另一端通过第三联轴器、第二减速箱延长轴与双输出减速箱的右侧动力输出端连接。

9.如权利要求1所述的一种测量双输出减速箱性能的试验装置，其特征是，机架台面上设有横向安装槽。

10.如权利要求1所述的一种测量双输出减速箱性能的试验装置，其特征是，输入伺服电机安装板上设有垂向安装槽。

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