精密减速机回差与扭转刚度测试系统的制作方法
【专利说明】
所属技术领域
[0001]本发明涉及一种检测精密减速机回差与扭转刚度的测试系统，应用于高精度传动装置传动精度和扭转刚度测量技术领域。
【背景技术】
[0002]精密减速机内各齿侧间隙、轴承间隙等几何因素导致传动链改变转动方向时产生了回差，从而影响整个传动链系统的传动精度。减速机的扭转刚度可以直接反映减速机受扭转载荷作用内部各种弹性变形的效应。精确检测精密减速机回差及扭转刚度对其应用是非常重要的。
【发明内容】
[0003]鉴于目前精确地测量精密减速机回差与扭转刚度比较困难，本发明提供一种可精确测量精密减速机回差与扭转刚度的高精度测试系统。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种精密减速机回差与扭转刚度的测试系统，其特征在于:包括精密减速机测试试验装置和测试软件系统；所述精密减速机测试试验装置包括:测试平台、被测减速机、力矩盘、精密级弹性联轴器、精密圆光栅、钢丝绳、动滑轮、数显拉力计和螺旋传动机构；被测减速机的输入端和壳体固定在测试平台上；被测减速机的输出端与力矩盘固接在一起，并与圆光栅通过精密级弹性联轴器进行相连；螺旋传动机构通过钢丝绳和动滑轮对被测减速机的输出端进行连续加载和卸载；数显拉力计在线实时显示所加载荷值；测试软件系统通过数据采集卡，利用计算机中广泛使用的的通讯协议接口获得采集数据，采用多种数据采集通讯协议，利用多种数据处理方法，获得转角数据。
[0005]本发明的有益效果在于:该精密减速机回差与扭转刚度的高精度测试系统，可以实现载荷的连续加载和卸载，可以完成对精密减速机进行回差测试与扭转刚度测试的同时检测；精密圆光栅测量精度能够达到±2arCSeC，实现了高精度、微误差的检测，可适用于多种精密减速机回差与扭转刚度的检测。
【附图说明】
[0006]图1是精密减速机测试试验系统结构图。
[0007]图2是大型精密减速机测试试验装置布置图，其中图a)是顺时针方向加载布置图，图b)是逆时针方向加载布置图。
[0008]图1和图2中:1.测试平台，2.机座，3.胀套，4.被测减速机，5.力矩盘，6.精密弹性联轴器，7.圆光栅，8.钢丝绳，9.动滑轮，10.数显拉力计，11.螺旋传动机构。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的描述:
[0010]如图1所示，该精密减速机测试试验装置主要包括测试平台1、机座2、胀套3、被测减速机4、力矩盘5、精密级弹性联轴器6、圆光栅7、钢丝绳8、动滑轮9、数显拉力计10和螺旋传动机构11，被测减速机4的输入轴通过胀套3与机座2固接在一起，被测减速机4的壳体以止口与机座2刚性连接，机座2固定在测试平台I上，被测减速机3的输出盘通过输出端法兰盘以止口与力矩盘5刚性连接，力矩盘5与圆光栅7通过精密级弹性联轴器6相连，螺旋传动机构11通过钢丝绳8和动滑轮9对力矩盘5连续施加载荷,所施加载荷可以实时显示于数显拉力计10的显示屏上，相应的转角通过精密级弹性联轴器6输入到圆光栅7中，由圆光栅7测得转角信号，转角信号经目前广泛应用的数据采集卡输入到计算机中，利用计算机中广泛使用的通讯协议接口(PCI总线、CAN总线、RS-232接口、USB接口)获得采集数据，开发出基于Windows多通讯协议的回差与扭转刚度测试软件，该系统包括主控模块、数据采集模块、数据存储模块、数据读取模块、数据处理模块和数据显示模块，具备实时显示测试数据曲线、计算测量误差、数据滤波、设定数据采集通讯协议、存储测试数据、测试数据时域分析、测试数据相关分析、测试数据频谱分析等功能。
[0011]螺旋传动机构11通过手柄带动螺套作旋转运动，螺旋作用使螺杆可以在水平方向来回移动，从而实现对力矩盘5进行连续加载和卸载的功能。
[0012]如图2所示，不管是顺时针方向加载和卸载，还是逆时针方向加载和卸载，钢丝绳8缠绕在力矩盘5内时，为了使得施加载荷为纯转矩，必须保证钢丝绳相切于力矩盘处两段钢丝绳处于平行状态，使得所施加的拉力以纯力偶矩的形式作用于力矩盘5上。
[0013]在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的修改和变形仍属于本专利的保护范围。
【主权项】
1.一种精密减速机回差与扭转刚度的测试系统，其特征是:利用螺旋传动机构(11)通过钢丝绳(8)施加于力矩盘(4)纯转矩载荷，所施加载荷实时显示于数显拉力计(10)的显示屏上，相应的被测减速机(3)的转角通过精密圆光栅(7)采集转角信号，转角信号经数据采集卡输入到计算机中，对采集到的转角信号经过测试软件处理获得与转矩对应的转角数据。
2.根据权利要求1所述的精密减速机回差与扭转刚度的测试系统，其特征是:被测减速机(4)的输入轴及壳体固定在测试平台(I)上，被测减速机(4)的输出端与力矩盘(5)固接在一起，并与精密圆光栅(7)通过精密弹性联轴器(6)相连。
3.根据权利要求1所述的精密减速机回差与扭转刚度的测试系统，其特征是:无论是顺时针方向加载、卸载，还是逆时针方向加载和卸载，在钢丝绳⑶缠绕在力矩盘(5)上保证钢丝绳相切于力矩盘处两段钢丝绳处于平行状态，使得所施加的拉力以纯力偶矩的形式作用于用于力矩盘(5)上，数显拉力计(10)的显示屏上在线实时显示所施加的载荷值。
4.根据权利要求1所述的精密减速机回差与扭转刚度的测试系统，其特征是:利用螺旋传动机构(11)通过钢丝绳(8)牵引加载，施加连续均匀变化的转矩，可以同时完成回差及扭转刚度的检测。
5.根据权利要求1所述的精密减速机回差与扭转刚度的测试系统，其特征是:测试软件基于Windows操作系统的多通讯协议回差与扭转刚度测试软件，采用多通讯协议采集数据，利用多种数据处理方法，获得与转矩对应的转角数据。
【专利摘要】本发明公开了一种精密减速机回差与扭转刚度的测试系统，包括精密减速机测试试验装置和测试软件系统，可适用于多种精密减速机回差与扭转刚度的检测，应用于高精度传动装置传动精度和扭转刚度测量技术领域。其主要特点是利用螺旋传动机构施加载荷，所施加载荷实时显示于数显拉力计的显示屏上，相应的转角通过圆光栅传感器采集转角信号，转角信号经数据采集卡传输到计算机中，测试软件系统通过多通讯协议采集数据，利用多种数据处理方法，获得所需转角数据。该测试系统可以实现对精密减速机进行回差测试与扭转刚度测试的同时检测，为该类精密传动系统的传动精度检测、扭转刚度的检测、传动特性的评估以及产品的选用提供了一种有效的手段，该检测系统具有检测精度高、工作可靠、结构联接简便等特点。
【IPC分类】G01M13-02
【公开号】CN104776995
【申请号】CN201410019777
【发明人】李充宁, 刘学斌, 蔡胜, 刘继岩, 王健
【申请人】天津职业技术师范大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年1月9日