自动多自由度磁场测试实验台的制作方法

本发明涉及机械领域，具体涉及一种自动多自由度磁场测试实验台。

背景技术：

磁力驱动装置在机械、石油、化工、生物医药方面应用越来越广泛，如磁力驱动泵，磁力驱动机器人，磁力搅拌机构等都会用到磁场驱动(磁力驱动，磁场耦合驱动)。现有磁场测试平台不能实现驱动磁场变化时不同方向，不同角度位置的磁场强度变化，以及因驱动磁场的变化引起的从动件的相应变化。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种自动多自由度磁场测试实验台，可以实现驱动磁场和从动磁场的相对位置变化，从而改变距离和角度；可以在夹持台上放置不同的传感器测试磁场驱动磁场的变化以及相应磁场的变化。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

自动多自由度磁场测试实验台，包括底座，底座上端通过第一支撑座对称安装有两第一导轨，两第一导轨之间水平安装有第一丝杆，第一丝杆通过第二支撑座安装在底座上，第一丝杆一端穿过另一端的第二支撑座，另一端穿过另一端的第二支撑座连接有第一大齿轮，第一大齿轮和第一小齿轮齿合，第一小齿轮与装在底座上的第一电机连接。工作时，第一电机带动第一小齿轮与第一大齿轮啮合，第一大齿轮带动第一丝杆转动；第一水平工作台下方装有滑块和螺母运动副，螺母运动副与底座上的第一丝杆连接，滑块与第一导轨连接，第一丝杆转动带动第一水平工作台沿X方向运动；第一水平工作台上端通过第三支撑座对称安装有两第二导轨，两第二导轨之间水平安装有第二丝杆；第二丝杆一端穿过另一端的第三支撑座，另一端穿过另一端的第三支撑座连接有第二大齿轮，第二大齿轮和第二小齿轮齿合，第二小齿轮与装在第一水平工作台上的第二电机连接。工作时，第二电机带动第二小齿轮与第二大齿轮啮合，第二大齿轮带动第二丝杆转动；第二水平工作台下方装有滑块和螺母运动副，螺母运动副与第一水平工作台上的第二丝杆连接，滑块与第二导轨链接构成移动副，第二丝杆转动带动第二水平工作台沿Y方向运动；第二水平工作台上方装有通过转盘轴安装有一个可以绕Z轴转动的转盘，可以实现绕Z轴的转动，转盘上有立柱，立柱上通过滑块安装有夹持台，夹持台沿着立柱滑动实现Z方向的运动，夹持台上安装有手轮。

优选地，所述底座下端对称安装有若干支撑脚。

优选地，所述支撑脚为4个，分别安装在底座的四个角上，其中三个是固定长度，有一个支撑脚为调节螺栓脚，用来调节底座的水平

本发明具有以下有益效果：

可以实现驱动磁场和从动磁场的相对位置变化，从而改变距离和角度；可以在夹持台上放置不同的传感器测试磁场驱动磁场的变化以及相应磁场的变化；可以应用到测试磁力驱动泵的驱动磁场的磁场分布，从动转子的受力，转矩效率等工作参数，还可以应用到磁性搅拌器驱动磁场和从动磁场的相关参数测试；也可以应用到磁场驱动机器人驱动磁场分布及机器的的工作参数的测试。

附图说明

图1为本发明实施例自动多自由度磁场测试实验台一个具体实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例自动多自由度磁场测试实验台另一个具体实施例的结构示意图。

图3为本发明实施例自动多自由度磁场测试实验台的俯视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-3所示，本发明实施例提供了一种自动多自由度磁场测试实验台，包括底座1，底座1上端通过第一支撑座对称安装有两第一导轨14，两第一导轨14之间水平安装有第一丝杆2，第一丝杆2通过第二支撑座安装在底座1上，第一丝杆2一端穿过另一端的第二支撑座10，另一端穿过另一端的第二支撑座10连接有第一大齿轮17，第一大齿轮17和第一小齿轮19齿合，第一小齿轮19与装在底座上的第一电机20连接。工作时，第一电机20带动第一小齿轮19与第一大齿轮17啮合，第一大齿轮17带动第一丝杆2转动；第一水平工作台3下方装有滑块21和螺母运动副(图未示)，螺母运动副与底座1上的第一丝杆2连接，滑块21与第一导轨14连接，第一丝杆2转动带动第一水平工作台3沿X方向运动；第一水平工作台3上端通过第三支撑座对称安装有两第二导轨9，两第二导轨9之间水平安装有第二丝杆4；第二丝杆4一端穿过另一端的第三支撑座，另一端穿过另一端的第三支撑座连接有第二大齿轮12，第二大齿轮12和第二小齿轮11齿合，第二小齿轮12与装在第一水平工作台3上的第二电机13连接。工作时，第二电机13带动第二小齿轮12与第二大齿轮12啮合，第二大齿轮12带动第二丝杆4转动；第二水平工作台22下方装有滑块和螺母运动副，螺母运动副与第一水平工作台3上的第二丝杆4连接，滑块与第二导轨链接构成移动副，第二丝杆4转动带动第二水平工作台22沿Y方向运动；第二水平工作台22上方装有通过转盘轴18安装有一个可以绕Z轴转动的转盘5，可以实现绕Z轴的转动，转盘5上有立柱7，立柱7上通过滑块安装有夹持台8，夹持台8沿着立柱7滑动实现Z方向的运动，夹持台8上安装有手轮6

所述底座下端对称安装有若干支撑脚16。

所述支撑脚为4个，分别安装在底座的四个角上，其中三个是固定长度，有一个支撑脚为调节螺栓脚15，用来调节底座的水平

本具体实施的工作原理是：通过单片机给出各路控制信号，进一步控制步进电机的工作时间和工作速度，从而实现各方向运动距离和转角的大小。

本具体实施可以实现7个运动，从动装置可以实现5个自由度运动，驱动磁行件可以实现2个自由度的运动。测试工作中通过从动磁性件可以沿X方向、Y方向、z方向的直线运动来实现从动永磁转子相对于驱动磁性件的空间位置的变化；通过从动永磁转子绕z轴的转动和绕x轴的转动来实现两者轴线相对转角的改变；驱动永磁转子沿Z方向上下运动，驱动磁性件的安装调整。实验台示意图见图1-图3所示。在坐标系中，以驱动磁性件的几何中心位置作为整个坐标系的原点O，以竖直向上方向为Z轴正方向，以水平向右方向为x轴正向，以向前的移动方向为Y轴正方向。在实验过程中，驱动永磁转子的轴线方向即为Y轴方向，而从动永磁转子的轴线在初始位置时与从动永磁转子的轴线方向保持平行，实验过程中，驱动永磁转子可沿x向、Y向、z向移动和绕x轴、z轴旋转，从而改变两个永磁转子的空间相对位置。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。