CN220304819U - 一种立式减速机摆臂试验台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种立式减速机摆臂试验台，属于实验设备技术领域。所述立式减速机摆臂试验台包括驱动部件、传动部件、执行部件和支撑部件；驱动部件安装在支撑部件上，传动部件安装在驱动部件和支撑部件间，驱动部件通过传动装置与执行部件连接，执行部件位于支撑部件一侧；传动部件包括联轴器、花键轴、防脱挡圈；联轴器将驱动部件与花键轴头端连接，花键轴头端为花健与执行装置连接，防脱挡圈安装在花键轴尾端。本专利优化机构设计，一方面将花键轴与摆臂连接紧凑，确保摆臂运动的平稳和连续。另一方面通过连轴器和花键轴的方式进行传动，结构更为简单，传动效率更高，便于传动结构的维护和调整。因此，所述试验台结构紧凑、合理，装卸方便。
Description
技术领域
本实用新型属于实验设备技术领域，具体涉及一种立式减速机摆臂试验台。
背景技术
早在19世纪，人们就开始研究和使用摆臂试验台，随着时间的推移，摆臂试验台被应用于科学研究的各个领域。具体来说，摆臂试验台通常由支撑架、摆轴、摆臂、负重块等几部分组成，摆臂可以固定在摆轴上，负重块则固定在摆臂的一端，通过摆轴的旋转从而带动摆臂做特定角度的旋转。摆臂试验台是一个非常重要的实验装置，由于其具有高可控性、高精度和长寿命等特点，现在被广泛应用于故障诊断领域。例如轴承故障、减速机齿轮故障等，利用摆臂试验台模拟机械设备动作和振动特征，通过观察实验数据和振动特征，对机械设备故障进行诊断。
现有专利CN213714718U公开了一种立式减速机摆臂试验台，伺服电机输出端与法兰盘连接，法兰盘再通过减速机固定在减速机支撑架上，摆臂一端连接减速机输出端，随减速机同步运动，负载块固定在摆臂另一端。但是以伺服电机通过法兰盘连接减速器，再连接摆臂的方式存在复杂的传动结构、传动误差的积累以及维护和调整的困难等缺点。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种立式减速机摆臂试验台，用于进行摆臂和轴承的故障诊断。为了提高的精确度、可靠性和准确性，本实用新型所述立式减速机摆臂试验台采用直接连接摆臂的传动方式，以联轴器和花键轴进行传动，减少了传动环节，提高了传动效率。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种立式减速机摆臂试验台，包括驱动部件、传动部件、执行部件和支撑部件；所述驱动部件安装在支撑部件上，传动部件安装在驱动部件和支撑部件间，驱动部件通过传动装置与执行部件连接，执行部件位于支撑部件一侧；所述传动部件包括联轴器、花键轴、防脱挡圈；联轴器将驱动部件与花键轴头端连接，花键轴头端为花键与执行装置连接，防脱挡圈安装在花键轴尾端。
与现有技术相比，本实用新型所述立式减速机摆臂试验台通过连轴器和花键轴的方式进行传动，结构更为简单，传动效率更高，便于传动结构的维护和调整。并且，相比于传统摆臂试验台通过螺栓完成减速机和摆臂的连接相比，本试验台使用花键轴直接与摆臂进行连接具有更良好的刚性和稳定性，能有效地抵抗摆臂运动过程中的振动和冲击，便于承受更大的力矩。
作为本实用新型的进一步改进，所述防脱挡圈通过螺钉与花键轴尾端设置的螺纹孔连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述驱动部件包括伺服电机和减速机，伺服电机和减速机为一体连接，所述减速机固定安装在支撑部件上。
作为本实用新型的进一步改进，所述联轴器将减速机输出轴与花键轴头端连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述执行部件包括摆臂、负载块和固定件Ⅱ；摆臂与花健连接，负载块通过紧固件固定在摆臂下端。
作为本实用新型的进一步改进，所述支撑部件包括轴承、轴承座、基座；所述轴承安装在轴承座的内部，轴承座固定在基座上，基座固定在地面。
作为本实用新型的进一步改进，轴承外圈安装在轴承座的内部，轴承内圈则与花键轴进行配合连接，轴承负责支撑和减少摩擦。
所述轴承座通过紧固件固定在基座上。
更优选的，所述轴承为两个，型号为6210的深沟球轴承，主要承受径向载荷，可承受一定的轴向载荷。
作为本实用新型的进一步改进，所述减速机固定安装在基座上。
更优选的，所述减速机通过固定件Ⅰ固定在基座上，固定件Ⅰ的数量为4。
所述固定件Ⅰ为固定螺栓，固定螺栓型号为M16螺栓。
作为本实用新型的进一步改进，所述摆臂的旋转角度为120°。
本实用新型的有益效果体现在：本实用新型采用优化的机构设计，一方面将花键轴与摆臂连接紧凑，能够确保摆臂运动的平稳和连续，有效地抵抗摆臂运动过程中的振动和冲击，便于承受更大的力矩。另一方面本实用新型所述立式减速机摆臂试验台通过连轴器和花键轴的方式进行传动，结构更为简单，传动效率更高，便于传动结构的维护和调整。另外，本实用新型通过电机的驱动，电控系统的控制，能确保试验台摆臂实现120°往复旋转运动，且系统可编程性高，满足实验要求并提高实验效率；最后，本实用新型采用R系列斜齿轮减速电机，具有良好的散热性，能承受较大的扭矩。而且，本实用新型所述立式减速机摆臂试验台的结构紧凑、合理，装卸方便，使用的轴承、螺栓、螺钉等零件均采用国标标准，具有成本低、通用性强、便于维护和修理等优点；并且具有良好的适应性和拓展性，可根据需求进行定制和改进。
附图说明
图1为本实用新型立式减速机摆臂试验台的结构示意图。
图2为本实用新型所述基座的立体结构示意图。
图3为本实用新型所述伺服电机、减速机与花键轴的连接结构示意图。
图4为本实用新型所述花键轴的结构示意图。
图5为本实用新型所述摆臂、花键轴和防脱挡圈的连接结构示意图。
图6为本实用新型所述轴承与轴承座的结构示意图。
附图标记说明：
1-伺服电机、2-减速机、3-联轴器、4-花键轴、5-轴承、6-轴承座、7-防脱挡圈、8-螺钉、9-摆臂、10-固定件Ⅰ、11-紧固件、12-负重块、13-固定件Ⅱ、14-基座、15-地脚螺栓。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1-6所示，一种立式减速机摆臂试验台，包括驱动部件、传动部件、执行部件和支撑部件。
优选的，所述驱动部件包括伺服电机1和减速机2；所述传动部件包括联轴器3、花键轴4、防脱挡圈7；所述执行部件包括摆臂9、负载块12和紧固件11；所述支撑部件包括轴承5、轴承座6、基座14。
优选的，所述伺服电机1和减速机2为一体连接，所述减速机2通过固定件Ⅰ10固定在基座上，固定件Ⅰ10的数量为4，所述固定件Ⅰ为固定螺栓，型号为M16的内六角螺栓。减速机2通过伺服电机1控制摆臂9往复旋转运动，摆臂9旋转角度为120°，减速机2可以降低伺服电机1的输出功率，使摆臂9的旋转运动更加稳定，同时还能提供较大的扭矩，满足本试验台执行部件大载荷的要求。本实用新型通过伺服电机1和减速机2的结合使用，不仅可以加快实验进程，提高实验效率，更是提高实验准确性、可靠性的必然举措。
优选的，所述联轴器3将减速机2输出轴与花键轴4头端连接，花键轴4头端为花健与摆臂9连接，防脱挡圈7安装在花键轴4尾端，通过螺钉8与花键轴4尾端侧面设有的螺纹孔进行连接。本实用新型花键轴4用于传递减速机2输出轴的扭矩，防止摆臂9与其产生相对运动，保证旋转的平稳性，防脱挡圈7用于防止摆臂9脱落，使摆臂9与花键轴4紧密连接。
优选的，所述摆臂9与花键轴4通过花键进行连接，负载块12通过固定件Ⅱ13安装在摆臂上。
摆臂9为试验台的主要运动执行部分，试验台启动时，通过传动部件传递减速机2输出轴的扭矩从而带动摆臂9执行120°往复旋转运动，摆臂9和负载块12为本摆臂试验台提供载荷。
所述负载块12为两个直径为100mm的负载块12，为摆臂试验台提供部分载荷。
优选的，所述轴承5安装在轴承座6的内部，轴承外圈安装在轴承座6的内部，轴承内圈则与花键轴4进行配合连接，轴承5负责支撑和减少摩擦。轴承座6通过紧固件11紧固在基座14的上表面，基座14通过地脚螺栓15固定在地面。轴承座6为轴承5提供稳定的支撑平面并引导轴承5安装，而花键轴4用于传递扭矩和角度，它们相互配合，形成一个完整的传动系统，确保机械设备正常运转和传动效果。
所述轴承5为两个6010的深沟球轴承，用于承载执行部件产生的载荷，其主要承受径向载荷，可承受部分轴向载荷。
所述地脚螺栓15为四个M18的地脚螺栓15，将基座14紧密地固定在地面。
本实用新型所述立式减速机摆臂试验台的工作原理为：首先，通过电机1的旋转带动减速机2内部斜齿轮的旋转，在减速机2内部实现电机1转速的减速从而使试验台工作变平稳，并通过减速机2产生大的输出扭矩；然后，通过联轴器3与减速机2输出轴连接的花键轴4传递减速机2输出轴扭矩，进而带动摆臂9的摆动；最后，减速机2输出轴扭矩传递到与花键轴4连接的摆臂9上，使摆臂9及其上负载块12执行120°往复旋转运动，通过安装各类传感器进而进行摆臂9的疲劳实验及轴承5的故障诊断。
所述立式减速机摆臂试验台的结构紧凑、合理，装卸方便；使用的轴承、螺栓、螺钉等零件均采用国标标准，具有成本低、通用性强、便于维护和修理等优点；并且具有良好的适应性和拓展性，可根据需求进行定制和改进。另外，本实用新型采用优化的机构设计，将花键轴与摆臂连接紧凑，能够确保摆臂运动的平稳和连续；通过电机的驱动，电控系统的控制，能确保试验台摆臂实现120°往复旋转运动，且系统可编程性高，满足实验要求并提高实验效率；最后，本实用新型采用R系列斜齿轮减速电机，具有良好的散热性，能承受较大的扭矩。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种立式减速机摆臂试验台，其特征在于：包括驱动部件、传动部件、执行部件和支撑部件；所述驱动部件安装在支撑部件上，传动部件安装在驱动部件和支撑部件间，驱动部件通过传动装置与执行部件连接，执行部件位于支撑部件一侧；所述传动部件包括联轴器、花键轴、防脱挡圈；联轴器将驱动部件与花键轴头端连接，花键轴头端为花健与执行装置连接，防脱挡圈安装在花键轴尾端。
2.根据权利要求1所述立式减速机摆臂试验台，其特征在于：所述防脱挡圈通过螺钉与花键轴尾端设置的螺纹孔连接。
3.根据权利要求1所述立式减速机摆臂试验台，其特征在于：所述驱动部件包括伺服电机和减速机，伺服电机和减速机为一体连接，所述减速机固定安装在支撑部件上。
4.根据权利要求3所述立式减速机摆臂试验台，其特征在于：所述联轴器将减速机输出轴与花键轴头端连接。
5.根据权利要求1所述立式减速机摆臂试验台，其特征在于：所述执行部件包括摆臂、负载块和固定件Ⅱ；摆臂与花健连接，负载块通过紧固件固定在摆臂下端。
6.根据权利要求3所述立式减速机摆臂试验台，其特征在于：所述支撑部件包括轴承、轴承座、基座；所述轴承的外圈安装在轴承座的内部，轴承的内圈与花键轴配合连接；轴承座固定在基座上，基座固定在地面。
7.根据权利要求6所述立式减速机摆臂试验台，其特征在于：所述轴承座通过紧固件固定在基座上。
8.根据权利要求6所述立式减速机摆臂试验台，其特征在于：所述轴承的数量为两个。
9.根据权利要求6所述立式减速机摆臂试验台，其特征在于：所述减速机固定安装在基座上。
10.根据权利要求9所述立式减速机摆臂试验台，其特征在于：所述减速机通过固定件Ⅰ固定在基座上，固定件Ⅰ的数量为4。
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