本发明涉及到万向联轴器存在偏转角时的试验台装置，具体涉及一种扇形齿式万向联轴器试验台。
背景技术：
万向联轴器是用来传递两轴线有夹角的转动运动的一种常用传动机构，在汽车工业、重型机械工业、工程机械工业、纺织工业、化工机械工业等众多领域有较大的需求量。随着应用场合的增多以及应用精度的提高，促使科研人员在理论研究的基础上不断的对万向联轴器的运动特性和力学性能进行深入研究，如适合各种应用场合的动平衡状态和振动特性等动力学性能的理论分析、计算机模拟及实验研究等。本发明提供一种适用于考察万向联轴器在输入轴和输出轴存在不同偏转角时，实现万向联轴器的传输能力、传递效率及振动性能的测试试验的扇形齿式万向联轴器试验台。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种扇形齿式万向联轴器试验台，测试万向联轴器在输入端和输出端存在大偏转角时的传输能力、传动效率以及振动特性的监测。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种扇形齿式万向联轴器试验台，包括：试验台、动力装置、齿轮变速箱、万向联轴器、扭矩加载器、偏转角调节装置、制动器、控制系统；所述动力装置固定安装在所述试验台的台体上；所述动力装置通过法兰盘与所述齿轮变速箱的输入轴相连；所述齿轮变速箱的输出轴通过法兰盘与所述万向联轴器的输入轴相连；所述万向联轴器的输出轴通过法兰盘与所述扭矩加载器相连；所述扭矩加载器与所述制动器连接；所述扭矩加载器与所述制动器固定安装在所述偏转角调节装置的扇形分度盘的中心线上；所述偏转角调节装置包括扇形分度盘、小齿轮、伺服电机，所述扇形分度盘与所述小齿轮啮合，所述伺服电机驱动所述小齿轮的旋转；所述控制系统控制整个试验台上各个部件的协调关系；所述试验台固定安装在地面基础上。
进一步地，所述动力装置包括电动机和基座，所述电动机用螺栓固定在所述基座上。
进一步地，所述试验台包括试验台I和试验台II，所述试验台I布满横向等距和纵向等距的T型槽，所述动力装置和所述齿轮变速箱通过螺栓固定在所述试验台I上；所述试验台II上开有横向等距的T型槽、弧形槽，所述弧形槽上开有轮槽，用来配合所述偏转角调节装置的导向轴上的万向滚轮的运动，实现所述偏转角调节装置的平稳转动。
进一步地，所述扭矩加载器，包括：输入支撑，连接轴I，缸体，双头油缸，连接轴II， 输出支撑，滑块导轨，底座；所述输入支撑与所述连接轴I连接，所述连接轴I与所述缸体的一端通过内啮合斜齿连接，所述缸体的另一端与所述连接轴II通过内啮合斜齿连接，所述连接轴II与所述输出支撑连接，所述滑块导轨的滑块安装在所述输入支撑和所述输出支撑的底部，所述滑块导轨的直线导轨安装在所述底座上；所述双头油缸有两个，分别穿过所述缸体的凸缘与所述输入支撑和所述输出支撑连接；所述连接轴I和所述连接轴II上开有斜齿，所述缸体的两端开有与所述连接轴I和所述连接轴II相啮合的斜齿，所述缸体两端的斜齿为相反旋向；所述扭矩加载器通过所述双头油缸的伸缩带动所述输入支撑和所述输出支撑的距离变化，从而实现所述连接轴I和所述连接轴II之间的距离调节，同时改变所述连接轴I上的斜齿与所述缸体一端的斜齿的啮合重合度以及所述连接轴II上的斜齿与所述缸体另一端的斜齿的啮合重合度，通过相反旋向斜齿传递实现大扭矩的传递。
进一步地，所述扇形分度盘的边缘带有两根导向轴，所述导向轴上带有万向滚轮，所述万向滚轮在所述弧形槽的轮槽内滚动；所述扇形分度盘的旋转中心采用铰链结构与所述试验台II的弧形槽的旋转中心连接；所述扇形分度盘的铰链结构与导向轴相配合实现所述扇形分度盘的平稳转动；所述小齿轮铰接在所述试验台上，所述扇形分度盘与所述小齿轮的传动比为360，当所述小齿轮转过一圈，此时扇形分度盘转过1°，所述小齿轮上带有自锁机构确保角度调节好后，实现所述偏转角调节装置的自锁，通过控制所述小齿轮的正转、反转的圈数，来实现所述扇形分度盘的转动角度的正负调节，即所述万向联轴器输入轴及输出轴的偏转角调节；所述偏转角调节装置实现的偏转角在±45°，实现试验的安全进行。
进一步地，还包含一测量装置，所述测量装置包括测量装置I和测量装置II；所述测量装置I包括扭矩转速传感器I、振动传感器I、传感器基座I，所述扭矩转速传感器I用来监测万向联轴器输入轴扭矩和转速的大小；所述振动传感器I的支架安装在所述传感器基座I上，所述振动传感器I的探头分别抵在所述万向联轴器的输入轴、中间轴及输出轴上，所述传感器基座I固定安装在所述试验台I上；所述测量装置II包括扭矩转速传感器II和传感器基座II，所述传感器基座II固定在所述扇形分度盘上；所述扭矩转速传感器II用来监测万向联轴器输出轴扭矩和转速的大小；所述振动传感器I用来测量所述万向联轴器在运转过程中的振动状态，当整个系统中的扭矩、转速及振动超出预设值时，所述测量装置回馈信号给所述控制系统，所述控制系统控制所述制动器进行制动保护。
进一步地，一种扇形齿式万向联轴器试验台的试验方法是：当取偏转角为20°时试验时，伺服电机提供动力，驱动小齿轮转动20圈，小齿轮带动扇形分度盘转动，同时扇形分度盘的导向轴在试验台上的弧形槽内转动，扇形分度盘转过20°，即为试验台的输入端与输出端存在20°的偏转角；动力装置提供动力，经过齿轮变速箱带动万向联轴器转动，同时扭矩加载器调 节试验台上的整体负载，通过所述双头油缸的伸缩带动输入支撑和输出支撑的距离变化，从而实现连接轴I和所述连接轴II之间的距离调节，同时改变所述连接轴I上的斜齿与所述缸体一端的斜齿的啮合重合度以及所述连接轴II上的斜齿与所述缸体另一端的斜齿的啮合重合度，通过相反旋向斜齿传递实现不同大扭矩的传递；试验过程中，万向联轴器左右两侧的扭矩转速传感器I和扭矩转速传感器II采集万向联轴器输入轴与输出轴的信号，并传递给控制系统中的计算机，完成万向联轴器上传递扭矩和传递效率的监测；振动传感器I采集万向联轴器的输入轴、中间轴、输出轴上振动信号并传递给控制系统中的计算机，当整个系统中的扭矩、转速及振动超出预设值时，所述测量装置回馈信号给所述控制系统，所述控制系统控制所述制动器进行制动保护。
附图说明
图1：本发明一种扇形齿式万向联轴器试验台主视图；
图中：11-试验台I，12-试验台II，21-电动机，22-基座，4-齿轮变速箱，5-扭矩加载器，6-测量装置，61-测量装置I，62-测量装置II，7-万向联轴器，8-偏转角调节装置，9-制动器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步地描述。
如图1所示，一种扇形齿式万向联轴器试验台，包括：试验台、动力装置、齿轮变速箱4、万向联轴器7、扭矩加载器5、偏转角调节装置8、制动器9、控制系统；所述动力装置固定安装在所述试验台的台体上；所述动力装置通过法兰盘与所述齿轮变速箱4的输入轴相连；所述齿轮变速箱4的输出轴通过法兰盘与所述万向联轴器7的输入轴相连；所述万向联轴器7的输出轴通过法兰盘与所述扭矩加载器5相连；所述扭矩加载器5与所述制动器9连接；所述扭矩加载器5与所述制动器9固定安装在所述偏转角调节装置8的扇形分度盘的中心线上；所述偏转角调节装置8包括扇形分度盘、小齿轮、伺服电机，所述扇形分度盘与所述小齿轮啮合，所述伺服电机驱动所述小齿轮的旋转；所述控制系统控制整个试验台上各个部件的协调关系；所述试验台固定安装在地面基础上。
如图1所示，本发明一种扇形齿式万向联轴器试验台的工作方法具体步骤如下：当取偏转角为20°时试验时，伺服电机提供动力，驱动小齿轮转动20圈，小齿轮带动扇形分度盘转动，同时扇形分度盘的导向轴在试验台上的弧形槽内转动，扇形分度盘转过20°，即为试验台的输入端与输出端存在20°的偏转角；动力装置提供动力，经过齿轮变速箱4带动万向联轴器7转动，同时扭矩加载器5调节试验台上的整体负载，通过双头油缸的伸缩带动输入支撑和输出支撑的距离变化，从而实现连接轴I和所述连接轴II之间的距离调节，同时改变所述连接轴I上的斜齿与所述缸体一端的斜齿的啮合重合度以及所述连接轴II上的斜齿与所述缸体 另一端的斜齿的啮合重合度，通过相反旋向斜齿传递实现不同大扭矩的传递；试验过程中，万向联轴器7左右两侧的扭矩转速传感器I和扭矩转速传感器II采集万向联轴器7输入轴与输出轴的信号，并传递给控制系统中的计算机，完成万向联轴器7上传递扭矩和传递效率的监测；振动传感器I采集万向联轴器7的输入轴、中间轴、输出轴上振动信号并传递给控制系统中的计算机，当整个系统中的扭矩、转速及振动超出预设值时，所述测量装置6回馈信号给所述控制系统，所述控制系统控制所述制动器9进行制动保护；当取其他偏转角和扭矩时，步骤同上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。