CN220709334U - 一种间距可调式空间交错磁力轮测试机 - Google Patents
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Abstract
一种间距可调式空间交错磁力轮测试机，包括试验台、活动平板、第一待测磁力轮、第二待测磁力轮、位移测量仪、转速转矩传感器、阻尼加载仪和动力源；活动平板可调式地连接试验台，动力源安装于活动平板上，动力源连接第一待测磁力轮并驱动第一待测磁力轮转动，位移测量仪连接活动平板并用于测量第一待测磁力轮的位移量，阻尼加载仪安装于试验台上，阻尼加载仪经转速转矩传感器连接第二待测磁力轮，第一待测磁力轮和第二待测磁力轮的轴线相互交错，第一待测磁力轮带动第二待测磁力轮转动。本实用新型可以方便地调节并实时观察第一待测磁力轮和第二待测磁力轮之间的间隙，实现特定间隙的扭矩测试，属于磁力轮测试技术领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及磁力轮测试技术领域，具体涉及一种间距可调式空间交错磁力轮测试机。
背景技术
传统的机械齿轮传动过程中会出现振动、噪声、发热、磨损等问题，在使用过程中也需要经常添加润滑油，以及定期维护。传统机械齿轮出现这些问题是由于不可避免的物理接触导致的，如果齿轮传动方式为非接触式传动，上述问题就可以得到解决。
磁力轮的出现很好地解决了这个问题。磁力轮的传动方式有异于传统机械齿轮，它是通过磁场的耦合进行传动，主动轮与从动轮不发生接触，也就不会产生齿轮接触啮合所导致的种种问题，不会发生齿面接触失效问题，并且在使用过程中无需添加润滑油，大大减少了维护成本。
外啮合磁力轮虽然有效啮合面积小，但是具有它独特优势。其特点是可以在空间中呈交错方式啮合，一级传动就可以做到主动轮和从动轮空间角度垂直，这样的结构非常节省空间，是普通机械齿轮和内啮合磁力轮无法做到的。对无接触式传动来说，齿轮间隙是一个很重要的参数，会直接影响传动效率以及传动的稳定性。当齿轮之间的间隙过大时，两磁极吸力以及斥力会大幅度降低，从而导致转矩减小，当磁力不足以抵消齿轮自身的重力时，便会发生脱齿；反之，齿轮间距过小时，无可避免的加工误差、安装误差、轴受力弯曲以及机器的振动，都会导致两齿轮的齿面发生摩擦，使得传动过程发生卡顿，影响传动的平稳性以及齿轮寿命。因此选择合适的齿轮间隙，是保证磁力轮平稳传动的重要条件，而目前并没有一种可以研究外啮合磁力轮在不同啮合间隙下传动的测试装置。
实用新型内容
针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种方便测量不同间隙下转矩的间距可调式空间交错磁力轮测试机。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种间距可调式空间交错磁力轮测试机，包括试验台、活动平板、第一待测磁力轮、第二待测磁力轮、位移测量仪、转速转矩传感器、阻尼加载仪和动力源；活动平板可调式地连接试验台，动力源安装于活动平板上，动力源连接第一待测磁力轮并驱动第一待测磁力轮转动，位移测量仪连接活动平板并用于测量第一待测磁力轮的位移量，阻尼加载仪安装于试验台上，阻尼加载仪经转速转矩传感器连接第二待测磁力轮，第一待测磁力轮和第二待测磁力轮的轴线相互交错，第一待测磁力轮带动第二待测磁力轮转动。
采用这种结构后，测量前调节活动平板使将第一待测磁力轮和第二待测磁力轮刚好相接触，然后将位移测量仪清零，再调节活动平板，即可通过位移测量仪实时观察第一待测磁力轮和第二待测磁力轮之间的间隙。动力源带动第一待测磁力轮转动，第一待测磁力轮通过磁场与第二待测磁力轮之间传动，并通过阻尼加载仪来调节负载，实现特定间隙的扭矩测试。
作为一种优选，试验台上设有固定支架，活动平板的一端转动连接固定支架，活动平板的另一端螺纹连接有调节螺栓，调节螺栓的轴线竖直，调节螺栓的尾端抵住试验台。
作为一种优选，还包括活节螺栓，固定支架包括横杆，横杆穿过活节螺栓的孔眼，活节螺栓螺纹连接活动平板。
作为一种优选，阻尼加载仪为磁滞制动器，磁滞制动器通过联轴器连接转速转矩传感器。
作为一种优选，还包括垫块，转速转矩传感器通过垫块连接试验台。
作为一种优选，活动平板的另一端固定连接有安装杆，位移测量仪安装于安装杆上，位移测量仪的安装位置位于第二待测磁力轮的轴线所在的竖直面，位移测量仪包括用于显示位移量的数显表。
作为一种优选，动力源和第一待测磁力轮之间连接有第一夹具，转速转矩传感器和第二待测磁力轮之间连接有第二夹具，第一夹具和第二夹具的一端均开有轴孔，第一夹具和第二夹具的另一端均设有安装轴；动力源的输出轴嵌入第一夹具的轴孔中，第一待测磁力轮套于第一夹具的安装轴上，转速转矩传感器的输入轴嵌入第二夹具的轴孔中，第二待测磁力轮套于第二夹具的安装轴上，安装轴和第一待测磁力轮之间、安装轴和第二待测磁力轮之间分别通过花键传动。
作为一种优选，动力源为减速电机。
总的说来，本实用新型具有如下优点：可以方便地调节磁力轮之间的间隙以及负载，从而测量不同间隙下的转矩大小情况；由于磁力轮之间的传动是无接触式传动方式，且阻尼加载仪选择无级可调的磁滞制动器，内部除轴承以外无其他摩擦，因此在试验过程中几乎不产生噪音。
附图说明
图1为一种间距可调式空间交错磁力轮测试机的俯视结构图。
图2为一种间距可调式空间交错磁力轮测试机的侧视结构图。
图3为阻尼加载仪、转速转矩传感器、第二夹具和第二待测磁力轮的连接图。
图4为第一夹具和第二夹具的剖面图。
图5为固定座的剖面图。
图6为横杆的结构示意图。
其中，1为活动平板，2为动力源，3为位移测量仪，4为阻尼加载仪，5为转速转矩传感器，6为联轴器，7为调节螺栓，8为第一待测磁力轮，9为第二待测磁力轮，10为垫块，11为第一夹具，12为第二夹具，13为固定支架。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。
实施例一
如图1～图6所示，一种间距可调式空间交错磁力轮测试机，包括试验台、活动平板、第一待测磁力轮、第二待测磁力轮、位移测量仪、转速转矩传感器、阻尼加载仪和动力源；活动平板可调式地连接试验台，动力源安装于活动平板上，动力源连接第一待测磁力轮并驱动第一待测磁力轮转动，位移测量仪连接活动平板并用于测量第一待测磁力轮的位移量，阻尼加载仪安装于试验台上，阻尼加载仪经转速转矩传感器连接第二待测磁力轮，第一待测磁力轮和第二待测磁力轮的轴线相互交错，第一待测磁力轮带动第二待测磁力轮转动。
转速转矩传感器在测试过程中，对第二待测磁力轮所受扭矩进行动态测量，以获取输出转速与转矩参数。
试验台上设有固定支架，活动平板的一端转动连接固定支架，活动平板的另一端螺纹连接有调节螺栓，调节螺栓的轴线竖直，调节螺栓的尾端抵住试验台。
活动平板的尺寸为210*148mm。活动平板上开有螺纹孔，调节螺栓旋入螺纹孔中。需要调节间隙时，通过转动调节螺栓可带动活动平板的另一端上下移动，从而带动第一待测磁力轮上下移动。
还包括活节螺栓，固定支架包括横杆，横杆穿过活节螺栓的孔眼，活节螺栓螺纹连接活动平板。
固定支架还包括两个固定座，固定座安装于试验台上，横杆的两端分别连接两个固定座。
调节螺栓转动时，活动平板的另一端升降，同时带动活节螺栓和活动平板绕横杆转动。
阻尼加载仪为磁滞制动器，磁滞制动器通过联轴器连接转速转矩传感器。
磁滞制动器作为一种转速范围宽，响应时间快，加载精度高的模拟负载，励磁电流可以通过加载控制器发送，以控制磁滞制动器按需加载，加载转矩无级可调，通过旋转调节旋钮调节磁滞制动器工作电流，从而达到调节负载的目的。
还包括垫块，转速转矩传感器通过垫块连接试验台。
活动平板的另一端固定连接有安装杆，位移测量仪安装于安装杆上，位移测量仪的安装位置位于第二待测磁力轮的轴线所在的竖直面，位移测量仪包括用于显示位移量的数显表。通过数显表可以实时显示第一待测磁力轮和第二待测磁力轮之间的间隙变化，方便调节。
位移测量仪采用市售的高精度的数显千分表，数显千分表的测头朝下抵住实验平台。
动力源和第一待测磁力轮之间连接有第一夹具，转速转矩传感器和第二待测磁力轮之间连接有第二夹具，第一夹具和第二夹具的一端均开有轴孔，第一夹具和第二夹具的另一端均设有安装轴；动力源的输出轴嵌入第一夹具的轴孔中，第一待测磁力轮套于第一夹具的安装轴上，转速转矩传感器的输入轴嵌入第二夹具的轴孔中，第二待测磁力轮套于第二夹具的安装轴上，安装轴和第一待测磁力轮之间、安装轴和第二待测磁力轮之间分别通过花键传动。
通过第一夹具和第二夹具连接第一待测磁力轮和第二待测磁力轮，方便拆装，可以通过更换不同的磁力轮，测出不同磁级数、磁环厚度、齿轮直径、螺旋角、宽径比变化时的转矩输出。
动力源为减速电机。
上述测试机的测试过程如下。
1、仪表通过，预热十分钟；
2、调节转速转矩传感器参数(仅第一次使用需要设置)；
3、将减速电机的控制器旋钮回零；
4、将阻尼加载仪的控制器旋钮回零；
5、转动调节螺栓上抬第一夹具，然后分别安装第一待测磁力轮和第二待测磁力轮，并通过键锁紧两个待测磁力轮；
6、转动调节螺栓使第一夹具下降，直到两个待测磁力轮相接触，然后将数显表清零；
7、根据需要转动调节螺栓使两个待测磁力轮之间的间隙达到设定间距；
8、启动电机控制器，调节旋钮达到设定转速；
9、转速稳定后可逐步调节阻尼加载仪的控制器旋钮，控制磁滞制动器模拟加载。加载同时观察转速转矩传感器检测到的转矩、转速值，并记录；
10、检测完毕，仪表回零并关闭，取出被测磁力轮。
上述测试机可以满足一般空间交错磁力轮转矩及转速测试的需要，可以安装直径在18mm～40mm之间的齿轮，磁力轮之间的间隙可以在0.2mm～5mm之间调整，满足测试需求。
上述实施例为实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种间距可调式空间交错磁力轮测试机，其特征在于：包括试验台、活动平板、第一待测磁力轮、第二待测磁力轮、位移测量仪、转速转矩传感器、阻尼加载仪和动力源；
活动平板可调式地连接试验台，动力源安装于活动平板上，动力源连接第一待测磁力轮并驱动第一待测磁力轮转动，位移测量仪连接活动平板并用于测量第一待测磁力轮的位移量，阻尼加载仪安装于试验台上，阻尼加载仪经转速转矩传感器连接第二待测磁力轮，第一待测磁力轮和第二待测磁力轮的轴线相互交错，第一待测磁力轮带动第二待测磁力轮转动。
2.按照权利要求1所述的一种间距可调式空间交错磁力轮测试机，其特征在于：试验台上设有固定支架，活动平板的一端转动连接固定支架，活动平板的另一端螺纹连接有调节螺栓，调节螺栓的轴线竖直，调节螺栓的尾端抵住试验台。
3.按照权利要求2所述的一种间距可调式空间交错磁力轮测试机，其特征在于：还包括活节螺栓，固定支架包括横杆，横杆穿过活节螺栓的孔眼，活节螺栓螺纹连接活动平板。
4.按照权利要求1所述的一种间距可调式空间交错磁力轮测试机，其特征在于：阻尼加载仪为磁滞制动器，磁滞制动器通过联轴器连接转速转矩传感器。
5.按照权利要求1所述的一种间距可调式空间交错磁力轮测试机，其特征在于：还包括垫块，转速转矩传感器通过垫块连接试验台。
6.按照权利要求2所述的一种间距可调式空间交错磁力轮测试机，其特征在于：活动平板的另一端固定连接有安装杆，位移测量仪安装于安装杆上，位移测量仪的安装位置位于第二待测磁力轮的轴线所在的竖直面，位移测量仪包括用于显示位移量的数显表。
7.按照权利要求1所述的一种间距可调式空间交错磁力轮测试机，其特征在于：动力源和第一待测磁力轮之间连接有第一夹具，转速转矩传感器和第二待测磁力轮之间连接有第二夹具，第一夹具和第二夹具的一端均开有轴孔，第一夹具和第二夹具的另一端均设有安装轴；
动力源的输出轴嵌入第一夹具的轴孔中，第一待测磁力轮套于第一夹具的安装轴上，转速转矩传感器的输入轴嵌入第二夹具的轴孔中，第二待测磁力轮套于第二夹具的安装轴上，安装轴和第一待测磁力轮之间、安装轴和第二待测磁力轮之间分别通过花键传动。
8.按照权利要求1所述的一种间距可调式空间交错磁力轮测试机，其特征在于：动力源为减速电机。
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