一种行星轮系和差动轮系传动系统机械特性测试实验台的制作方法

本实用新型属于机械传动技术领域，具体涉及一种行星轮系传动系统机械特性测试实验台，本实用新型还涉及一种差动轮系传动系统机械特性测试实验台。

背景技术：

行星齿轮传动系统按机构自由度的不同，可分为自由度为1的行星轮系，自由度为2的差动轮系和自由度大于等于3的多自由度行星轮系。行星传动系统能够以紧凑的结构实现大传动比，以较高的传动效率实现较大功率的传递，故而在现代工业中得到了广泛的应用，成为现代传动技术主要发展方向之一，引起了人们的广泛关注。

目前轮系的应用领域日益广泛，但是相关行星轮系、差动轮系性能综合实验测试系统却比较少见，严重延滞了轮系的理论研究和实际应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种行星轮系传动系统机械特性测试实验台，解决了现有技术中存在的缺乏用于行星轮系机械特性实验的测试系统的问题。

本实用新型的另一目的是提供一种差动轮系传动系统机械特性测试实验台。

本实用新型所采用的第一技术方案是，一种行星轮系传动系统机械特性测试实验台，包括固定在底板上的轮系传动箱，轮系传动箱的输入端和输出端分别连接有转速扭矩传感器A和转速扭矩传感器B，转速扭矩传感器A通过联轴器与电机A连接，转速扭矩传感器B与磁粉制动器连接。

本实用新型第一技术方案的特点还在于，

轮系传动箱的具体结构为：包括轮系传动箱箱体，轮系传动箱箱体上加工有限定轮系自由度的定位销孔，定位销通过定位销孔限制轮系中太阳轮轴、行星架齿轮或者内外齿圈的轴向运动。

轮系传动箱箱体内部设置有驱动齿轮A，驱动齿轮A通过花键装配安装在驱动齿轮轴A上，驱动齿轮A能够在驱动齿轮轴A上进行轴向移动，分别与内外齿圈和行星架齿轮啮合，内外齿圈还与驱动齿轮B啮合，驱动齿轮B通过花键装配安装在驱动齿轮轴B上，驱动齿轮B能够在驱动齿轮轴B上进行轴向移动，分别与内外齿圈和行星架齿轮啮合。

内外齿圈通过轴承安装在太阳轮轴上，内外齿圈和太阳轮轴之间啮合有传动行星轮，传动行星轮通过平键安装在行星轮轴上，支撑行星轮空套在行星轮轴上，支撑太阳轮与3个支撑行星轮啮合，通过平键安装在太阳轮轴上，太阳轮传动齿轮和太阳轮驱动齿轮外啮合，通过平键安装在太阳轮轴上限制轴向运动，太阳轮驱动齿轮安装在太阳轮驱动齿轮轴上，太阳轮驱动齿轮轴通过轴承安装在轮系传动箱箱体上。

本实用新型所采用的第二技术方案是，一种差动轮系传动系统机械特性测试实验台，包括固定在底板上的轮系传动箱，轮系传动箱的输入端连接有转速扭矩传感器A和转速扭矩传感器C，轮系传动箱的输出端连接有转速扭矩传感器B，转速扭矩传感器A通过联轴器与电机连接，转速扭矩传感器C与电机B连接，所述转速扭矩传感器B与磁粉制动器连接。

本实用新型第二技术方案的特点还在于，

轮系传动箱的具体结构为：包括轮系传动箱箱体，轮系传动箱箱体上加工有限定轮系自由度的定位销孔，定位销通过定位销孔限制轮系中太阳轮轴、行星架齿轮或者内外齿圈的轴向运动。

轮系传动箱箱体内部设置有驱动齿轮A，驱动齿轮A通过花键装配安装在驱动齿轮轴A上，驱动齿轮A能够在驱动齿轮轴A上进行轴向移动，分别与内外齿圈和行星架齿轮啮合，内外齿圈还与驱动齿轮B啮合，驱动齿轮B通过花键装配安装在驱动齿轮轴B上，驱动齿轮B能够在驱动齿轮轴B上进行轴向移动，分别与内外齿圈和行星架齿轮啮合。

内外齿圈通过轴承安装在太阳轮轴上，内外齿圈和太阳轮轴之间啮合有传动行星轮，传动行星轮通过平键安装在行星轮轴上，支撑行星轮空套在行星轮轴上，支撑太阳轮与3个支撑行星轮啮合，通过平键安装在太阳轮轴上，太阳轮传动齿轮和太阳轮驱动齿轮外啮合，通过平键安装在太阳轮轴上限制轴向运动，太阳轮驱动齿轮安装在太阳轮驱动齿轮轴上，太阳轮驱动齿轮轴通过轴承安装在轮系传动箱箱体上。

本实用新型的有益效果是，行星轮系和差动轮系传动系统机械特性测试实验台，太阳轮、行星架齿轮和内外齿圈可分别作为动力输入端或动力输出端。在行星轮轮系测试时，通过定位销可限定轮系一个自由度，其余2个端口作为输入和输出；在差动输入模式下，任意2个端口和电机连接，另一端口接磁粉制动器作为负载，实际使用时只需更换电机和磁粉制动器的位置即可，通过一套轮系传动箱能够进行行星轮系机械特性测试和差动轮系机械特性测试。针对电机和磁粉制动器安装中心高度不同的问题，以安装中心较高的磁粉制动器中心高为准，将所有其他部件全部和磁粉制动器安装面重合，通过垫块提高电机的安装面，保证电机和磁粉制动器安装中心高度相同。

附图说明

图1是本实用新型一种行星轮系传动系统机械特性测试实验台的结构示意图；

图2是本实用新型一种差动轮系传动系统机械特性测试实验台的结构示意图；

图3是本实用新型行星轮系和差动轮系传动系统机械特性测试实验台中轮系传动箱结构示意图。

图中，1.底板，2.轮系传动箱，3.定位销，4.驱动齿轮A，5.驱动齿轮轴A，6.太阳轮轴，7.太阳轮传动齿轮，8.磁粉制动器，9.太阳轮驱动齿轮轴，10.太阳轮驱动齿轮，11.驱动齿轮B，12.转速扭矩传感器A，13.联轴器，14.电机A，15.前端盖，16.传动行星轮，17.后端盖，18.轴承，19.套筒，20.支撑太阳轮，21.行星轮轴，22.支撑行星轮，23.行星架齿轮，24.轮系传动箱箱体，25.内外齿圈，26.驱动齿轮轴B，27.转速扭矩传感器B，28.电机B，29.转速扭矩传感器C。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种行星轮系传动系统机械特性测试实验台，结构如图1所示，包括固定在底板1上的轮系传动箱2，轮系传动箱2的输入端和输出端分别连接有转速扭矩传感器A12和转速扭矩传感器B27，转速扭矩传感器A12通过联轴器13与电机A14连接，转速扭矩传感器B27与磁粉制动器8连接。其中，如图3所示，轮系传动箱2的具体结构为：包括轮系传动箱箱体24，轮系传动箱箱体24上加工有限定轮系自由度的定位销孔，定位销3通过定位销孔限制轮系中太阳轮轴6、行星架齿轮23或者内外齿圈25的轴向运动，轮系传动箱箱体24内部设置有驱动齿轮A4，驱动齿轮A4通过花键装配安装在驱动齿轮轴A5上，驱动齿轮A4能够在驱动齿轮轴A5上进行轴向移动，分别与内外齿圈25和行星架齿轮23啮合，内外齿圈25还与驱动齿轮B11啮合，驱动齿轮B11通过花键装配安装在驱动齿轮轴B26上，驱动齿轮B11能够在驱动齿轮轴B26上进行轴向移动，分别与内外齿圈25和行星架齿轮23啮合，内外齿圈25通过轴承18安装在太阳轮轴6上，内外齿圈25和太阳轮轴6之间啮合有传动行星轮16，传动行星轮16通过平键安装在行星轮轴21上，支撑行星轮22空套在行星轮轴21上，支撑太阳轮20与3个支撑行星轮22啮合，通过平键安装在太阳轮轴6上，太阳轮传动齿轮7和太阳轮驱动齿轮10外啮合，通过平键安装在太阳轮轴6上限制轴向运动，太阳轮驱动齿轮10安装在太阳轮驱动齿轮轴9上，太阳轮驱动齿轮轴9通过轴承18安装在轮系传动箱箱体24上。

一种差动轮系传动系统机械特性测试实验台，结构如图2所示，包括固定在底板1上的轮系传动箱2，轮系传动箱2的输入端连接有转速扭矩传感器A12和转速扭矩传感器C29，轮系传动箱2的输出端连接有转速扭矩传感器B27，转速扭矩传感器A12通过联轴器13与电机14连接，所述转速扭矩传感器C29与电机B28连接，转速扭矩传感器B27与磁粉制动器8连接。如图3所示，轮系传动箱2的具体结构为：包括轮系传动箱箱体24，包括轮系传动箱箱体24，轮系传动箱箱体24上加工有限定轮系自由度的定位销孔，定位销3通过定位销孔限制轮系中太阳轮轴6、行星架齿轮23或者内外齿圈25的轴向运动。轮系传动箱箱体24内部设置有驱动齿轮A4，驱动齿轮A4通过花键装配安装在驱动齿轮轴A5上，驱动齿轮A4能够在驱动齿轮轴A5上进行轴向移动，分别与内外齿圈25和行星架齿轮23啮合，内外齿圈25还与驱动齿轮B11啮合，驱动齿轮B11通过花键装配安装在驱动齿轮轴B26上，驱动齿轮B11能够在驱动齿轮轴B26上进行轴向移动，分别与内外齿圈25和行星架齿轮23啮合。内外齿圈25通过轴承18安装在太阳轮轴6上，内外齿圈25和太阳轮轴6之间啮合有传动行星轮16，传动行星轮16通过平键安装在行星轮轴21上，支撑行星轮22空套在行星轮轴21上，支撑太阳轮20与3个支撑行星轮22啮合，通过平键安装在太阳轮轴6上，太阳轮传动齿轮7和太阳轮驱动齿轮10外啮合，通过平键安装在太阳轮轴6上限制轴向运动，太阳轮驱动齿轮10安装在太阳轮驱动齿轮轴9上，太阳轮驱动齿轮轴9通过轴承18安装在轮系传动箱箱体24上。

本实用新型行星轮系和差动轮系传动系统机械特性测试实验台，测试原理如下：

通过滑移驱动齿轮A4和驱动齿轮B11位置变换以及改变电机A14、电机B28与磁粉制动器8和驱动齿轮轴A5、驱动齿轮轴B26与太阳轮驱动齿轮轴9的安装和连接关系，可以实现行星轮系测试系统6种输入输出参数关系和差动轮系测试系统3中输入输出参数关系的切换。

行星轮系传动方式1：

太阳轮制动(定位销3与太阳轮驱动齿轮10连接)，行星架输入(电机A14动力由驱动齿轮轴B26输入，驱动齿轮B11与行星架齿轮23啮合)，内外齿圈输出(驱动齿轮A4与内外齿圈25啮合，磁粉制动器8与驱动齿轮轴A5相连)；

行星轮系传动方式2：

太阳轮制动(定位销3与太阳轮驱动齿轮10连接)，内外齿圈输入(电机A14动力由驱动齿轮轴B26输入，驱动齿轮B11与内外齿圈25啮合)，行星架输出(驱动齿轮A4与行星架齿轮23啮合，磁粉制动器8与驱动齿轮轴A5相连)；

行星轮系传动方式3：

行星架制动(定位销3与驱动齿轮A4连接，驱动齿轮A4与行星架齿轮23啮合)，太阳轮输入(电机A14动力由太阳轮驱动齿轮轴9输入)，内外齿圈输出(驱动齿轮B11与内外齿圈25啮合，磁粉制动器8与驱动齿轮轴B26相连)；

行星轮系传动方式4：

行星架制动(定位销3与驱动齿轮A4连接，驱动齿轮A4与行星架齿轮23啮合)，内外齿圈输入(电机A14动力由驱动齿轮轴B26输入，驱动齿轮B11与内外齿圈25啮合)，太阳轮输出(磁粉制动器8与太阳轮驱动齿轮轴9相连)；

行星轮系传动方式5：

内外齿圈制动(定位销3与驱动齿轮A4连接，驱动齿轮A4与内外齿圈25啮合)，行星架输入(电机A14动力由驱动齿轮轴B26输入，驱动齿轮B11与行星架齿轮23啮合)，太阳轮输出(磁粉制动器8与太阳轮驱动齿轮轴9相连)；

行星轮系传动方式6：

内外齿圈制动(定位销3与驱动齿轮A4连接，驱动齿轮A4与内外齿圈25啮合)，太阳轮输入(电机A14动力由太阳轮驱动齿轮轴9输入)，行星架输出(驱动齿轮A4与行星架齿轮23啮合，磁粉制动器8与驱动齿轮轴B26相连)。

差动轮系传动方式1：

太阳轮输入(电机A14动力由太阳轮驱动齿轮轴9输入)，行星架输入(电机B28动力由驱动齿轮轴B26输入)，内外齿圈输出(磁粉制动器8与驱动齿轮轴A5相连)；

差动轮系传动方式2：

太阳轮输入(电机A14动力由太阳轮驱动齿轮轴9输入)，内外齿圈输入(电机B28动力由驱动齿轮轴B26输入)，行星架输出(磁粉制动器8与驱动齿轮轴A5相连)；

差动轮系传动方式3：

内外齿圈输入(电机A14动力由驱动齿轮轴B26输入)，行星架输入(电机B28动力由驱动齿轮轴A5输入)，太阳轮输出(磁粉制动器8与太阳轮驱动齿轮轴9相连)。

本实用新型通过合理的结构设计，使得系统各端口均可作为输入端和输出端，实际使用时只需更换电机和磁粉制动器的位置，即可通过一套轮系传动箱能够进行行星轮系机械特性测试和差动轮系机械特性测试。针对电机和磁粉制动器安装中心高度不同的问题，以安装中心较高的磁粉制动器中心高为准，将所有其他部件全部和磁粉制动器安装面重合，通过垫块提高电机的安装面，保证电机和磁粉制动器安装中心高度相同。