一种角度可调的多功能万向联轴器试验台的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种角度可调的多功能万向联轴器试验台，包括：试验台、动力装置、无级式变速器、传感装置、凸缘联轴器I、凸缘联轴器II、万向联轴器、加载装置、可调角度机构；所述动力装置固定安装在所述试验台上；所述动力装置通过所述凸缘联轴器I与所述无级式变速器的输入轴相连；所述无级式变速器的输出轴通过所述凸缘联轴器II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与所述加载装置相连；所述加载装置固定安装在所述可调角度机构上；本实用新型试验台的角度调节范围在±45°内，实现在大偏转角下对非定心式万向联轴器的扭矩、效率及振动测试试验，具有结构简单、操作方便、易实现大扭矩的特点。
【专利说明】
一种角度可调的多功能万向联轴器试验台
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种非定心式万向联轴器在大偏转角、大扭矩条件下测试其运动学和动力学参数的试验台，具体涉及一种角度可调的多功能万向联轴器试验台。
【背景技术】
[0002]万向联轴器作为传动中不可缺少的部件，其应用十分广泛，随着科技的发展、新设备的使用，人们对联轴器的性能参数要求更准确、全面。加之，非定心式万向联轴器是近年来新开发的一种新型等角速万向联轴器，既克服了十字轴万向联轴器的非等角速特性，又克服了现有的球笼式万向联轴器、球叉式万向联轴器的制造工艺复杂、制造成本高的缺点，具有结构简单，加工制造成本低，工艺性好的优点。因此有必要研究该三叉杆非定心式万向联轴器的补偿、寿命、效率、缓冲、减震、发热、节能、过载安全性能、最大偏移量等性能。本实用新型提供一种针对三叉杆非定心式万向联轴器试验台，为三叉杆非定心式万向联轴器的可靠性设计提供试验手段和数据，方便工程技术人员能够全面、合理地设计及选用。
【发明内容】
[0003]为解决上述问题，本实用新型提供一种结构简单、配置灵活的三叉杆非定心式万向联轴器试验台，测试三叉杆非定心式万向联轴器在输入端和输出端存在大偏转角时的传递扭矩、传动效率以及振动特性的监测。
[0004]为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下:
[0005]—种角度可调的多功能万向联轴器试验台，包括:试验台、动力装置、无级式变速器、传感装置、凸缘联轴器1、凸缘联轴器I1、万向联轴器、加载装置、可调角度机构;所述动力装置固定安装在所述试验台的台体上;所述动力装置通过所述凸缘联轴器I与所述无级式变速器的输入轴相连;所述无级式变速器的输出轴通过所述凸缘联轴器II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与所述加载装置相连;所述加载装置固定安装在所述可调角度机构的扇形齿分度盘的中心线上;所述可调角度机构包括扇形齿分度盘、齿轮、限位电机以及电机座，所述扇形齿分度盘的边缘带有导向轴，所述导向轴上带有两个万向滚轮，所述万向滚轮在弧形槽的轮槽内滚动;所述扇形齿分度盘的旋转中心采用铰链结构与试验台II的弧形槽的旋转中心连接;所述扇形齿分度盘的铰链结构与导向轴相配合实现所述扇形齿分度盘的平稳转动;所述齿轮的旋转中心采用铰链结构铰接在所述试验台II上，所述齿轮的铰链结构与所述限位电机的输出轴相配合实现所述齿轮的平稳转动，所述限位电机固定安装在所述电机座上，所述电机座通过螺栓固定在所述试验台II上；所述扇形齿分度盘与所述齿轮的传动比为360，当所述齿轮转过I圈，此时扇形齿分度盘转过1°，所述限位电机带有限位开关功能，确保角度调节好后，实现所述可调角度机构的自锁，通过驱动所述限位电机的正转、反转的圈数，带动所述齿轮的正反转，来实现所述扇形齿分度盘角度的正负调节，即所述万向联轴器输入轴及输出轴的偏转角度;驱动所述限位电机，带动所述齿轮的转动，从而带动所述扇形齿分度盘的转动，同时所述扇形齿分度盘的导向轴在所述试验台II上的弧形槽内转动，最终实现所述加载装置的平稳转动，所述可调角度机构实现的转角在±45°的范围内。
[000?] 进一步地，所述试验台包括试验台I和试验台11，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无级式变速器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型槽以及弧形槽，所述弧形槽的边缘以中心为零度刻有角度值，所述弧形槽上开有轮槽，用来配合所述可调角度机构的导向轴上的万向滚轮的运动，实现所述可调角度机构的平稳转动，所述试验台I和所述试验台II为整体铸件。
[0007]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，所述电动机的输出轴与所述凸缘联轴器I通过平键连接将动力传输出去。
[0008]进一步地，所述加载装置包括底座、基座1、基座I1、肋板、气缸、凸耳、销轴以及摩擦夹持器;所述基座1、所述基座II分别通过螺钉固定安装在所述底座上，所述肋板有两个，分别通过铰链结构铰接在所述基座I的两端，所述凸耳通过铰链结构铰接在两个所述肋板另一端的中间部分，所述凸耳与所述气缸的伸出轴相连，所述气缸的底部通过螺钉固定安装在所述基座II上，所述底座、所述基座1、所述肋板、所述气缸构成四杆机构;所述肋板的中间与所述销轴相连，所述销轴与所述摩擦夹持器相连，通过调节所述气缸伸出轴，带动所述肋板偏转，所述肋板再带动所述销轴转动，从而使所述摩擦夹持器压紧所述万向联轴器的输出端;所述加载装置通过调节所述四杆机构中所述气缸的伸出轴的长短，从而调节所述摩擦夹持器的压紧程度，实现大扭矩的传递;所述加载装置的结构设计实现的压力--扭矩线性度高，加载精度高，克服了接触不均匀引起的扭矩波动问题，加载功率小，同时还具有过载保护功能。
[0009]进一步地，所述传感装置包括扭矩转速传感器1、振动传感器、传感器基座1、扭矩转速传感器II以及传感器基座11，所述扭矩转速传感器I安装在所述万向联轴器的输入轴上，用来监测输入扭矩和转速的大小；所述振动传感器安装在所述传感器基座I上，所述传感器基座I固定安装在所述试验台I上，所述振动传感器的探头以一定的间隙抵在所述万向联轴器的输入轴上;所述传感器基座II固定安装在所述扇形齿分度盘上;所述扭矩转速传感器II安装在所述万向联轴器的输出轴上，用来监测输出扭矩和转速的大小;工作状态下所述扭矩转速传感器I和所述扭矩转速传感器II用来测定所述万向联轴器输入与输出轴的转矩和转速大小，通过对输出与输入的参数进行比较分析，得出当存在偏转角时万向联轴器的传递效率;所述振动传感器用来测量所述万向联轴器在运转过程中的振动状态。
[0010]进一步地，所述万向联轴器采用三叉杆与连接盘滑动连接结构，在运动过程中，三叉杆的中心轴线与连接盘的轴线的交点在一个等平分面上发生变化，形成一种非定心式结构。
[0011 ]进一步地，还包含一控制系统，所述控制系统控制整个试验台上各个部件的协调关系。
[0012]实施本实用新型的一种角度可调的多功能万向联轴器试验台，其有益效果在于:
[0013]⑴使用本实用新型的一种角度可调的多功能万向联轴器试验台，结构简单、操作方便灵活，并易于在运转过程中改变载荷；
[0014]⑵用于监测联轴器的扭矩、传递效率、振动，反应迅速，具备动态显示功能，实时显示测试结果，保证测试数据的可靠性，提高测试效率。
【附图说明】
[0015]图1:本实用新型一种角度可调的多功能万向联轴器试验台立体图；
[0016]图2:—种角度可调的多功能万向联轴器试验台俯视图；
[0017]图3:—种角度可调的多功能万向联轴器试验台加载装置三维立体图。
[0018]图中:I —试验台，11—试验台I，12—试验台II，2—动力装置，21—电动机，22—基座，31—凸缘联轴器I，32—凸缘联轴器II，4一无级式变速器，5—加载装置，51—底座，52—基座I，53—基座II，54—肋板I，55—肋板11，56—气缸，57—凸耳，58—销轴，59—摩擦夹持器，6—传感装置，61—扭矩传感器I，62—振动传感器，63—传感器基座I，64—扭矩传感器11，65—传感器基座11，7—万向联轴器，8—可调角度机构，81—扇形齿分度盘，82—齿轮，83一限位电机，84—电机座。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型做进一步地描述。
[0020]如图1至图3所示，一种角度可调的多功能万向联轴器试验台，包括:试验台1、动力装置2、无级式变速器4、传感装置6、凸缘联轴器131、凸缘联轴器1132、万向联轴器7、加载装置5、可调角度机构8;所述动力装置2固定安装在所述试验台I的台体上;所述动力装置2通过所述凸缘联轴器131与所述无级式变速器4的输入轴相连;所述无级式变速器4的输出轴通过所述凸缘联轴器1132与所述万向联轴器7的输入轴相连;所述万向联轴器7的输出轴与所述加载装置5相连;所述加载装置5固定安装在所述可调角度机构8的扇形齿分度盘81的中心线上;所述可调角度机构8包括扇形齿分度盘81、齿轮82、限位电机83以及电机座84，所述扇形齿分度盘81的边缘带有导向轴，所述导向轴上带有两个万向滚轮，所述万向滚轮在弧形槽的轮槽内滚动;所述扇形齿分度盘81的旋转中心采用铰链结构与试验台1112的弧形槽的旋转中心连接;所述扇形齿分度盘81的铰链结构与导向轴相配合实现所述扇形齿分度盘81的平稳转动;所述齿轮82的旋转中心采用铰链结构铰接在所述试验台1112上，所述齿轮82的铰链结构与所述限位电机83的输出轴相配合实现所述齿轮82的平稳转动，所述限位电机83固定安装在所述电机座84上，所述电机座84通过螺栓固定在所述试验台II12上；所述扇形齿分度盘81与所述齿轮82的传动比为360，当所述齿轮82转过I圈，此时扇形齿分度盘81转过1°，所述限位电机83带有限位开关功能，确保角度调节好后，实现所述可调角度机构8的自锁，通过驱动所述限位电机83的正转、反转的圈数，带动所述齿轮82的正反转，来实现所述扇形齿分度盘81角度的正负调节，即所述万向联轴器7输入轴及输出轴的偏转角度;驱动所述限位电机83，带动所述齿轮82的转动，从而带动所述扇形齿分度盘81的转动，同时所述扇形齿分度盘81的导向轴在所述试验台1112上的弧形槽内转动，最终实现所述加载装置5的平稳转动，所述可调角度机构8实现的转角在±45°的范围内。
[0021]如图1至图3所示，本实用新型一种角度可调的多功能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25°时，驱动限位电机83，带动齿轮82转过25圈，此时齿轮82带动扇形齿分度盘81转过25°，同时扇形齿分度盘81的导向轴在试验台II12上的弧形槽内转动，对准弧形槽上的25°刻度，即为试验台的输入端与输出端存在25°的偏转角;动力装置2提供动力，经过无级式变速器4带动万向联轴器7转动，同时加载装置5调节试验台上的整体负载;试验过程中，万向联轴器7左右两侧的扭矩转速传感器161和扭矩转速传感器1164采集万向联轴器7输入端与输出端的信号，传递给控制系统中的计算机，完成万向联轴器7扭矩的检测，同时通过输出与输入的参数比较分析，得出当存在偏转角时万向联轴器7的传递效率，而万向联轴器7的输入轴上的振动传感器62采集振动信号传递给控制系统中的计算机，观察万向联轴器7的运行状况，记录万向联轴器7的振动情况，得出万向联轴器7的振动状态;当取其他偏转角时，步骤同上。
[0022]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种角度可调的多功能万向联轴器试验台，其特征在于，包括:试验台(I)、动力装置(2)、无级式变速器(4)、传感装置(6)、凸缘联轴器1(31)、凸缘联轴器11(32)、万向联轴器(7)、加载装置(5)、可调角度机构(8);所述动力装置(2)固定安装在所述试验台(I)的台体上;所述动力装置(2)通过所述凸缘联轴器1(31)与所述无级式变速器(4)的输入轴相连;所述无级式变速器(4)的输出轴通过所述凸缘联轴器11(32)与所述万向联轴器(7)的输入轴相连;所述万向联轴器(7)的输出轴与所述加载装置(5)相连;所述加载装置(5)固定安装在所述可调角度机构(8)的扇形齿分度盘(81)的中心线上;所述可调角度机构(8)包括扇形齿分度盘(81)、齿轮(82)、限位电机(83)以及电机座(84)，所述扇形齿分度盘(81)的边缘带有导向轴，所述导向轴上带有两个万向滚轮，所述万向滚轮在弧形槽的轮槽内滚动;所述扇形齿分度盘(81)的旋转中心采用铰链结构与试验台11(12)的弧形槽的旋转中心连接;所述扇形齿分度盘(81)的铰链结构与导向轴相配合实现所述扇形齿分度盘(81)的平稳转动;所述齿轮(82)的旋转中心采用铰链结构铰接在所述试验台II (12)上，所述齿轮(82)的铰链结构与所述限位电机(83)的输出轴相配合实现所述齿轮(82)的平稳转动，所述限位电机(83)固定安装在所述电机座(84)上，所述电机座(84)通过螺栓固定在所述试验台II (12)上;所述扇形齿分度盘(81)与所述齿轮(82)的传动比为360，当所述齿轮(82)转过I圈，此时扇形齿分度盘(81)转过1°，所述限位电机(83)带有限位开关功能，确保角度调节好后，实现所述可调角度机构(8)的自锁，通过驱动所述限位电机(83)的正转、反转的圈数，带动所述齿轮(82)的正反转，来实现所述扇形齿分度盘(81)角度的正负调节，即所述万向联轴器(7)输入轴及输出轴的偏转角度;驱动所述限位电机(83)，带动所述齿轮(82)的转动，从而带动所述扇形齿分度盘(81)的转动，同时所述扇形齿分度盘(81)的导向轴在所述试验台11(12)上的弧形槽内转动，最终实现所述加载装置(5)的平稳转动，所述可调角度机构(8)实现的转角在±45°的范围内。2.如权利要求1所述的一种角度可调的多功能万向联轴器试验台，其特征在于，所述试验台(I)包括试验台I(Il)和试验台11(12)，所述试验台I(Il)布满横向等距和纵向等距的T型槽，所述动力装置(2)和所述无级式变速器(4)通过螺栓固定在所述试验台I(Il)上，所述试验台11(12)上开有横向等距的T型槽以及弧形槽，所述弧形槽的边缘以中心为零度刻有角度值，所述弧形槽上开有轮槽，用来配合所述可调角度机构(8)的导向轴上的万向滚轮的运动，实现所述可调角度机构(8)的平稳转动，所述试验台I (I I)和所述试验台II (12)为整体铸件。3.如权利要求1所述的一种角度可调的多功能万向联轴器试验台，其特征在于，所述动力装置(2)包括电动机(21)和基座(22)，所述电动机(21)用螺栓固定在所述基座(22)上，所述电动机(21)的输出轴与所述凸缘联轴器1(31)通过平键连接将动力传输出去。4.如权利要求1所述的一种角度可调的多功能万向联轴器试验台，其特征在于，所述加载装置(5)包括底座(51)、基座I (52)、基座II (53)、肋板(54)、气缸(55)、凸耳(56)、销轴(57)以及摩擦夹持器(58);所述基座1(52)、所述基座11(53)分别通过螺钉固定安装在所述底座(51)上，所述肋板(54)有两个，分别通过铰链结构铰接在所述基座1(52)的两端，所述凸耳通过铰链结构铰接在两个所述肋板(54)另一端的中间部分，所述凸耳(56)与所述气缸(55)的伸出轴相连，所述气缸(55)的底部通过螺钉固定安装在所述基座11(53)上，所述底座(51)、所述基座1(52)、所述肋板(54)、所述气缸(55)构成四杆机构;所述肋板(54)的中间与所述销轴(57)相连，所述销轴(57)与所述摩擦夹持器(58)相连，通过调节所述气缸(55)伸出轴，带动所述肋板(54)偏转，所述肋板(54)再带动所述销轴(57)转动，从而使所述摩擦夹持器(58)压紧所述万向联轴器(7)的输出端;所述加载装置(5)通过调节所述四杆机构中所述气缸(55)的伸出轴的长短，从而调节所述摩擦夹持器(58)的压紧程度，实现大扭矩的传递;所述加载装置(5)的结构设计实现的压力一扭矩线性度高，加载精度高，克服了接触不均匀引起的扭矩波动问题，加载功率小，同时还具有过载保护功能。5.如权利要求1所述的一种角度可调的多功能万向联轴器试验台，其特征在于，所述传感装置(6)包括扭矩转速传感器I (61)、振动传感器(62)、传感器基座I (63)、扭矩转速传感器II (64)以及传感器基座II (65)，所述扭矩转速传感器I (61)安装在所述万向联轴器(7)的输入轴上，用来监测输入扭矩和转速的大小;所述振动传感器(62)安装在所述传感器基座I(63)上，所述传感器基座1(63)固定安装在所述试验台I(Il)上，所述振动传感器(62)的探头以一定的间隙抵在所述万向联轴器(7)的输入轴上;所述传感器基座11(65)固定安装在所述扇形齿分度盘(81)上;所述扭矩转速传感器11(64)安装在所述万向联轴器(7)的输出轴上，用来监测输出扭矩和转速的大小;工作状态下所述扭矩转速传感器I (61)和所述扭矩转速传感器11(64)用来测定所述万向联轴器(7)输入与输出轴的转矩和转速大小，通过对输出与输入的参数进行比较分析，得出当存在偏转角时万向联轴器(7)的传递效率;所述振动传感器(62)用来测量所述万向联轴器(7)在运转过程中的振动状态。6.如权利要求1所述的一种角度可调的多功能万向联轴器试验台，其特征在于，所述万向联轴器(7)采用三叉杆与连接盘滑动连接结构，在运动过程中，三叉杆的中心轴线与连接盘的轴线的交点在一个等平分面上发生变化，形成一种非定心式结构。7.如权利要求1所述的一种角度可调的多功能万向联轴器试验台，其特征在于，还包含一控制系统，所述控制系统控制整个试验台上各个部件的协调关系。
【文档编号】G01M13/02GK205620124SQ201620340155
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】常德功, 景秀敏, 李松梅, 高善豪, 周烨
【申请人】青岛科技大学