本发明涉机械自动化领域，涉及一种谐波减速器的检测实验台，尤其是一种谐波减速器检测用控温实验台。
背景技术：
谐波减速器具有体积小、重量轻、传动平稳、无冲击、无噪音、运动精度高、传动比大、承载能力高等优点，且已广泛应用于电子、航天航空、机器人等行业。谐波减速器包括带有内齿圈的刚性齿轮(刚轮)、带有外齿圈的柔性齿轮(柔轮)和波发生器。其中柔轮是谐波发生器的重要部件，其形状结构和制作材料等影响谐波减速器的使用寿命，且当谐波减速器工作时间较长时，柔轮与刚轮的齿纹啮合摩擦，以及柔轮的反复变形做功均会产生较高的热量，上述因素配合环境温度升高，极易对柔轮刚度产生不利影响。
谐波减速器工作时柔轮的刚度特点如下：1、柔轮的外齿圈部分因需与刚轮的内齿圈啮合的硬性连接，故需承受较大的作用力，此处的柔轮必须保证一定的刚度；2、柔轮底部的碗形结构因需承受谐波发生器传递给柔轮的变形力，故此处的柔轮必须保证一定的韧性，但是在柔轮上述两处的连接位置极易因温度上升而产生刚度下降且加速金属疲劳甚至断裂等问题，然而当前尚无一种检测装置可检测工作温度对谐波减速器的影响，因此急需一种可改变谐波减速器的工作温度，且可调节谐波减速器输出阻尼并最终得到温度与阻尼变化对谐波减速器运行稳定性影响的检测实验台。
通过公开专利检索，发现与本技术方案最相关的如下专利：
谐波减速器动态特性检测实验台(CN101587015A)公开了一种谐波减速器动态特性检测实验台，包括安装在底板上的X导轨、第一伺服电机，第一伺服电机固定在X导轨上，与随动谐波减速器轴向相连；随动谐波减速器固定在X导轨上，并通过一扭杆与第一扭矩传感器轴向相连；第一扭矩传感器与第一角度测量装置轴向相连，第一角度测量装置与第一连接轴相连；被测谐波减速器通过安装支架及定位件安装在X导轨上，其特征在于，底板上安装有一个与X导轨垂直的Y导轨；当被测谐波减速器为直角形型减速器时，Y导轨上安装第二角度测量装置，并与第二扭矩传感器轴向连接；第二扭矩与第二伺服电机轴向连接。本发明通用性好、可在一个实验装置上完成多种被测谐波减速器动态特性的测试任务。
一种传动系统动态特性实验台测量装置(CN206270048U)一种传动系统动态特性实验台测量装置，包括驱动部分、齿轮变速箱、中间部分、加载部分及数据处理系统，驱动部分和加载部分通过数据处理系统联系，移动式驱动部分与数据处理系统的前后衔接功能获得的机械传动系统传动效率、传动误差更加接近真实值，有利于提高测量获取的数据参考精确度，可保证产品使用时具有较高的合格率，为研发新的机械传动系统提高检验的标准；对实验台实施不同模式的加载，进而得到不同模式下的加载动态特性，对比分析出最佳加载模式下的动态特性，有利于进一步提高机械传动系统的传动效率，减少传动误差；同时设置有温度传感器与振动传感器，用以检测实验台的温升与振动，以实现测量装置的多功能化。
通过对比分析，申请人认为上述公开文献与本方案的结构、功能及具体使用方式均不相同，故可证明本方案的新颖性。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种谐波减速器检测用控温实验台，该控温实验台可调节谐波减速器的工作温度，可调节谐波减速器的输出阻尼，最后通过检测单元的不规则震动情况判定谐波减速器的稳定性状态。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种谐波减速器检测用控温实验台，所述控温实验台上安装有多组检测单元，该检测单元包括依次同轴连接的电机、谐波减速器、光偶计数器及永磁阻尼器，其中谐波减速器内固装有盘管；所述控温实验台内设有可切换制冷/制热功能的控温系统，该控温系统的输出端与盘管的输入端连接，且控温系统的输入端与盘管的输出端连接。
本发明优选的技术方案为：控温系统包括总管路、制冷管路及制热管路，其中制冷管路及制热管路均与总管路并联连接。
本发明优选的技术方案为：总管路包括第一补压泵、分液器、集液器及多条分管路，其中第一补压泵的输出端与分液器的进液端连接，且分液器与集液器之间并联分管路；所述分管路上设有由分液器至集液器方向依次串联的分管路电磁阀、盘管及单向阀。
本发明优选的技术方案为：制冷管路包括依次串联的膨胀阀、第二电磁阀、换热器、压力液箱、压缩机及第一电磁阀，其中膨胀阀的输出端与第一补压泵输入端的总管路连通，第一电磁阀的输入端与集液器输出端的总管路连通。
本发明优选的技术方案为：制热管路包括循环连接的换热器、散热器及第二补压泵，且制热管路通过换热器与制冷管路热交换连接。
本发明优选的技术方案为：控温系统内还包括有多条切换管路，该切换管路包括第一切换管路、第二切换管路及第三切换管路，其中第一切换管路一端连通集液器出液端的总管路，另一端连通第二补压泵与散热器之间的制热管路，且第一切换管路上设有第一切换电磁阀；所述第二切换管路一端连通第一补压泵进液端的总管路，另一端连通换热器与散热器之间的制热管路，且第二切换管路上设有第二切换电磁阀；所述第三切换管路一端连通膨胀阀与第二电磁阀之间的制冷管路，另一端连通压缩机与第一电磁阀之间的制冷管路，该第三切换管路上设有第三切换电磁阀，且第三切换管路连通有制冷液箱。
本发明优选的技术方案为：盘管由硬质材料制成，该盘管的进液端及出液端均穿透并固定在谐波减速器的外壳体上，谐波减速器的外壳体内安装有温度传感器。
本发明的优点和经济效果是：
本发明的控温实验台，可调节谐波减速器的工作温度，可调节谐波减速器的输出阻尼，并通过测量电机输出轴及谐波减速器输出轴的同轴度和不过则震动，判定谐波减速器的工作稳定性。
本发明的检测单元，可由电机提供输出动力带动谐波减速器运转，并由光偶计数器计量谐波减速器转动圈数，再由永磁阻尼器调节谐波减速器的输出阻尼，通过对谐波减速器的输出轴施加转动阻尼，增大谐波减速器内柔轮所承受的扭力及柔轮齿纹所承受的载荷，并通过调节多组检测单元中永磁阻尼器的不同阻尼系数，实现同一工况下控制单一阻尼变量，进而测量阻尼对谐波减速器及谐波减速器柔轮使用寿命及工作稳定性的影响。
本发明的控温系统，可同时调节多个谐波减速器内盘管的制冷/制热状态，可实现制冷/制热状态的实时切换，在多个组检测单元的永磁阻尼器保持同一阻尼系数的条件下，控制温度单一变量，进而测量温度变化对谐波减速器及谐波减速器柔轮使用寿命及工作稳定性的影响。
附图说明
图1为本发明的俯视图；
图2为本发明的侧视图；
图3为本发明的谐波减速器剖视图；
图4为本发明的控温系统连通示意图(制热工况)；
图5为本发明的控温系统连通示意图(制冷工况)。
图中：1-控温实验台；2-永磁阻尼器；3-光偶计数器；4-谐波减速器；5-电机；6-集液器；7-电机输出轴；8-谐波减速器输出轴；9-分液器；10-柔轮；11-盘管；12-分管路电磁阀；13-温度传感器；14-分管路；15-单向阀；16-总管路；17-第一电磁阀；18-第一切换电磁阀；19-第一切换管路；20-制热管路；21-散热器；22-第二补压泵；23-压缩机；24-制冷管路；25-压力液箱；26-换热器；27-第二电磁阀；28-制冷液箱；29-第三切换电磁阀；30-第三切换管路；31-膨胀阀；32-第二切换管路；33-第二切换电磁阀；34-第一补压泵。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本发明的保护范围。
一种谐波减速器检测用控温实验台，所述控温实验台1上安装有多组检测单元，该检测单元包括依次同轴连接的电机5、谐波减速器4、光偶计数器3及永磁阻尼器2，其中谐波减速器内固装有盘管11；所述控温实验台内设有可切换制冷/制热功能的控温系统，该控温系统的输出端与盘管的输入端连接，且控温系统的输入端与盘管的输出端连接。
本发明优选的技术方案为：控温系统包括总管路16、制冷管路24及制热管路20，其中制冷管路及制热管路均与总管路并联连接。
本发明优选的技术方案为：总管路包括第一补压泵34、分液器9、集液器6及多条分管路14，其中第一补压泵的输出端与分液器的进液端连接，且分液器与集液器之间并联分管路；所述分管路上设有由分液器至集液器方向依次串联的分管路电磁阀12、盘管及单向阀15。
本发明优选的技术方案为：制冷管路包括依次串联的膨胀阀31、第二电磁阀27、换热器26、压力液箱25、压缩机23及第一电磁阀17，其中膨胀阀的输出端与第一补压泵输入端的总管路连通，第一电磁阀的输入端与集液器输出端的总管路连通。
本发明优选的技术方案为：制热管路包括循环连接的换热器、散热器21及第二补压泵22，且制热管路通过换热器与制冷管路热交换连接。
本发明优选的技术方案为：控温系统内还包括有多条切换管路，该切换管路包括第一切换管路19、第二切换管路32及第三切换管路30，其中第一切换管路一端连通集液器出液端的总管路，另一端连通第二补压泵与散热器之间的制热管路，且第一切换管路上设有第一切换电磁阀18；所述第二切换管路一端连通第一补压泵进液端的总管路，另一端连通换热器与散热器之间的制热管路，且第二切换管路上设有第二切换电磁阀33；所述第三切换管路一端连通膨胀阀与第二电磁阀之间的制冷管路，另一端连通压缩机与第一电磁阀之间的制冷管路，该第三切换管路上设有第三切换电磁阀29，且第三切换管路连通有制冷液箱28。
本发明优选的技术方案为：盘管由硬质材料制成，该盘管的进液端及出液端均穿透并固定在谐波减速器的外壳体上，谐波减速器的外壳体内安装有温度传感器13。
另外，本发明优选的，本发明的盘管盘绕在谐波减速器的柔轮10与外壳体之间，且盘管盘绕为上部开口大而下部开口小的锥形，其目的为增大换热面积，同时保证柔轮开口处变形时不会与盘管发生接触；盘管的进液端及出液端均穿透外壳体并与外壳体外部连通，用于连接分液路的同时，还保证了盘管在谐波减速器内的固定连接，防止因盘管震动或与柔轮及外壳体内壁接触进而造成的干扰震动，影响实验精度。
另外，本发明优选的，本方案中提到的所有电磁阀、分管路电磁阀及切换电磁阀均为二位二通电磁阀。
另外，本发明优选的，分管路中的单向阀流向为：由分液器向集液器方向单向流通，而反向截止。
另外，需要注意的是，本发明的分管路电磁阀开启数量需根据实际实验的检测单元数量决定，当实验进行时，分管路电磁阀处于常开状态；第二电磁阀在控温系统制热及制冷工况下均保持常开，但当压力液箱内液体压力不足以满足换热器的换热要求时，应关闭第二电磁阀，由压缩机为压力液箱及换热器补压。
另外，本发明优选的，控温系统内制冷/制热循环介质均采用现有技术中的氟利昂制冷液。
为了更清楚地描述本发明的具体使用方式，下面提供一种实施例：
本发明在使用时具体包括以下步骤：
1、安装检测单元：将多组电机、谐波减速器、光偶计数器及永磁阻尼器同轴并固定安装在控温实验台上，安装好后应启动电机，并用千分表测量电机输出轴及谐波减速器输出轴的震动情况，直至千分表显示的偏心震动数据低于误差要求值，即完成检测单元安装；另外安装好电机输出轴及谐波减速器输出轴后，应保持千分表始终贴合在二者外表面并观察千分表震动误差，当误差超过许可值时，判定谐波减速器的失稳或谐波减速器的故障节点；
2、阻尼实验：调节多个同一型号的永磁阻尼器的阻尼系数，本发明优选的设置有四组检测单元，四个永磁阻尼器的阻尼系数分别为该型号永磁阻尼器最大阻尼的25％、50％、75％、100％，此时应保证四个谐波减速器的工作温度为常温，最终得出在同一温度下，不同阻尼系数的谐波减速器的不同工作寿命；
3、低温实验：此时制冷管路连接主管路，制热管路与制冷管路通过换热器热交换连接，且制热管路的散热器、第二补压泵及换热器内的制冷液不与总管路及制冷管路连通；此时第一切换管路、第二切换管路及第三切换管路均处于断路状态，第一换路电磁阀、第二换路电磁阀及第三换路电磁阀均处于关闭状态，而第一电磁阀、第二电磁阀及分管路电磁阀均处于开启状态；常温常压的液态制冷液在压缩机中加压，压力液箱内保压并通入换热器内变为高温高压的液态制冷液；而后由制热管路为换热器内高温高压的液态制冷液降温，当高温高压的液态制冷液达到常温高压时，第二电磁阀开启，常温高压制冷液通过膨胀阀变为低温常压的气态制冷液，而后通入总管路，为盘管降温。
4、高温实验：此时制热管路连通总管路，制冷管路与第三切换管路形成封闭循环，其中膨胀阀及散热器处于短路状态，第一电磁阀关闭而第二电磁阀、第一切换电磁阀、第二切换电磁阀及第三切换电磁阀均处于打开状态，制冷管路中压缩放热的制冷液为制热管路中的制冷液加温，而后制热管路与总管路连通循环，并将热的制冷液通入盘管中制热。
5、当上述4个步骤的单一变量实验进行完毕后，再进行带有阻尼的低温/高温实验，用以判定阻尼及温度对谐波减速器稳定性的共同影响。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以如下改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。