一种谐波减速器扭转试验测试装置的制作方法

本发明涉及一种谐波减速器扭转试验测试装置。

背景技术：

谐波减速器是工业机器人的核心部件。谐波减速器的扭转刚度会直接影响工业机器人的定位控制精度，同时也是评价谐波减速器关键性能的指标之一。因此，研究谐波减速器的扭转刚度对谐波减速器的设计有很大的应用价值。所以对谐波减速器的扭转试验研究显得尤为重要。查阅文献资料，针对谐波减速器静态扭转测试的装置很多，涉及动态冲击扭转测试装置的资料比较少，所以设计出一种具有动态冲击扭转测试的装置是很有必要的。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中谐波减速器相关扭转测试设备暂缺的问题，提供一种谐波减速器扭转试验测试装置，通过静态扭转测试和动态扭转测试，可测试谐波减速器的静态和动态扭转特性，为研究谐波减速器扭转特性提供数据支持。

为了达到上述目的，本发明的构思是：为了使测试系统仅产生纯转动效果，将以力偶的形式对谐波减速器输出端施加力矩。

根据上述发明构思，本发明采用如下技术方案：

一种谐波减速器扭转试验测试装置，包括谐波减速器，还包括第一静态加载装置和第二静态加载装置、试验台、输出端扭转臂、第一振动台和第二振动台、第一激振杆和第二激振杆、激光位移传感器、谐波减速器固定夹具、功率放大器、数据采集与分析仪、拉力线、砝码、力传感器、输入端固定连接件、输入端固定盖；所述输入端固定连接件固定于谐波减速器固定夹具内，所述谐波减速器固定于谐波减速器固定夹具上，所述输入端固定盖固定于谐波减速器上，所述输入端固定连接件和输入端固定盖实现谐波减速器的输入端固定，所述谐波减速器固定夹具固定于试验台上；所述输出端扭转臂连接于谐波减速器的输出端，位于谐波减速器的两侧，实现谐波减速器的输出端扭转；所述第一静态加载装置和第二静态加载装置分别固定于试验台的两对角上，两个静态加载装置上设有滑轮，所述拉力线一端连接砝码，并通过两个静态加载装置上的滑轮使得拉力线另一端连接输出端扭转臂上，对输出端扭转臂产生拉力；所述第一振动台和第二振动台分别固定于试验台的另外两对角上，所述第一激振杆一端与第一振动台固定连接，另一端与力传感器固定连接，所述力传感器连接于输出端扭转臂上，所述第二激振杆一端与第二振动台固定连接，另一端连接于输出端扭转臂的另一侧上；所述激光位移传感器设置于输出端扭转臂的侧面；所述第一振动台通过功率放大器连接数据采集与分析仪，所述激光位移传感器和力传感器连接数据采集与分析仪。

与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：

本发明能对谐波减速器进行静态扭转刚度和动态扭转刚度的测试，为谐波减速器扭转特性研究提供数据支持。此外，本测试装置结构简单，安全高效，便于操作。

附图说明

图1为本发明的系统框架图。

图2为本发明的结构装置图。

图3本发明谐波减速器输入端固定的结构图。

具体实施方式

本发明的优选实施方案结合附图详述如下：

如图1~图3所示，一种谐波减速器扭转试验测试装置，包括谐波减速器8，还包括第一静态加载装置1和第二静态加载装置6、试验台2、输出端扭转臂3、第一振动台4和第二振动台10、第一激振杆5和第二激振杆11、激光位移传感器7、谐波减速器固定夹具9、功率放大器12、数据采集与分析仪13、拉力线14、砝码15、力传感器16、输入端固定连接件17、输入端固定盖18；所述输入端固定连接件17固定于谐波减速器固定夹具9内，所述谐波减速器8固定于谐波减速器固定夹具9上，所述输入端固定盖18固定于谐波减速器8上，所述输入端固定连接件17和输入端固定盖18实现谐波减速器8的输入端固定，所述谐波减速器固定夹具9固定于试验台2上；所述输出端扭转臂3连接于谐波减速器8的输出端，位于谐波减速器8的两侧，实现谐波减速器8的输出端扭转；所述第一静态加载装置1和第二静态加载装置6分别固定于试验台2的两对角上，两个静态加载装置上设有滑轮，所述拉力线14一端连接砝码15，并通过两个静态加载装置上的滑轮使得拉力线14另一端连接输出端扭转臂3上，对输出端扭转臂3产生拉力；所述第一振动台4和第二振动台10分别固定于试验台2的另外两对角上，所述第一激振杆5一端与第一振动台4固定连接，另一端与力传感器16固定连接，所述力传感器16连接于输出端扭转臂3上，所述第二激振杆11一端与第二振动台10固定连接，另一端连接于输出端扭转臂3的另一侧上；所述激光位移传感器7设置于输出端扭转臂3的侧面；所述第一振动台4通过功率放大器12连接数据采集与分析仪13，所述激光位移传感器7和力传感器16连接数据采集与分析仪13。

本发明的原理和工作过程如下：

谐波减速器8的输入轴和刚轮分别与谐波减速器固定夹具9固定，其输出端与输出端扭转臂3通过螺钉固定连接，将激光位移传感器7垂直放置于输出轴连接端。当在扭矩加载端施加相应扭矩时，利用激光位移传感器7读取谐波减速器8输出轴连接端的线位移，将线位移换成角位移便可得到扭矩和输出转角的对应关系。由于单侧加载扭转力矩可能会造成输出端扭转臂3产生侧偏，从而导致测量结果不准确。为了使测量系统仅产生纯转动效果，以力偶的形式对谐波减速器输出端施加双向的扭转力矩。

静态扭转测试时，将砝码15放入砝码盘中，通过第一静态加载装置1和第二静态加载装置6将重力转化为拉力，通过拉力线14对谐波减速器输出端施加静态扭转载荷，并记录激光位移传感器7读数，完成静态扭转测试。

动态扭转测试时，连接线路使各个设备能正常运行，启动数据采集与分析仪13，设置其输入通道参数、测试内容、信号源等分析参数。调节电压，分别测试不同动态载荷下谐波减速器扭转变形，并记录激光位移传感器7读数和力传感器16的示数，完成动态扭转测试。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种谐波减速器扭转试验测试装置，包括谐波减速器，还包括第一静态加载装置和第二静态加载装置、试验台、输出端扭转臂、第一振动台和第二振动台、第一激振杆和第二激振杆、激光位移传感器、谐波减速器固定夹具、功率放大器、数据采集与分析仪、拉力线、砝码、力传感器、输入端固定连接件、输入端固定盖。采用力偶的形式双侧加力，使测量系统仅产生纯转动效果。静态扭转测试时将砝码放入砝码盘中，通过静态加载装置将重力转化为拉力，从而可以对谐波减速器输出端施加静态的扭转载荷。动态扭转测试时连接线路，启动系统，设置参数，调节电压，启动振动台从而可以对谐波减速器输出端施加动态的扭转载荷。

技术研发人员：黄炜灵;谭晶;黄迪山;陆赛健;王松;洪丽
受保护的技术使用者：上海大学
技术研发日：2019.05.15
技术公布日：2019.08.20