1.一种谐波齿轮传动的回差测量装置,其特征在于,包括输入轴固定装置(1)、谐波减速器(2)、谐波减速器支架(3)、加载杆(4)、角度测量装置(5)、加载装置(6)、底座工作台(7);
所述谐波减速器(2)支撑在谐波减速器支架(3)上,谐波减速器支架(3)与底座工作台(7)固定;谐波减速器的波发生器输入端(201)与输入轴固定装置(1)通过键连接;谐波减速器的柔轮输出端(202)与加载杆连接端a(401)固定;加载杆连接端b(402)与角度测量装置(5)连接,记录谐波减速器的柔轮输出端(202)的转角;加载杆(4)的两力臂杆头(403)依次安装加载装置(6),由加载装置(6)对谐波减速器的柔轮输出端(202)进行加载;
所述加载装置(6)包括力传感器(601)、球头法兰(602)、液压缸(603);所述加载装置(6)依次安装于加载杆(4)的两力臂杆头(403)端,实现正向、逆向加载方式;所述力传感器(601)的内圈通过螺纹与力臂杆头(403)的螺杆连接,外圈与球头法兰(602)通过螺钉固定连接;所述液压缸(603)一端输出平面与球头法兰(602)相切;液压缸(603)另一端水平放置在底座工作台(7)上用来提供驱动力,通过与球头法兰(602)相切提供垂直于加载杆(4)力臂的载荷,载荷由力传感器(601)记录并读出。
2.根据权利要求1所述的一种谐波齿轮传动的回差测量装置,其特征在于,所述谐波减速器支架(3)的中心孔(301)和端面(302)分别为谐波减速器(2)提供轴向和径向定位,通过螺栓螺母与谐波减速器固定,谐波减速器支架(3)与底座工作台(7)通过t型螺栓螺母固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种谐波齿轮传动的回差测量装置,其特征在于,所述输入轴固定装置(1)包括固定支架(101)、固定轴(102);固定轴(102)与固定支架(101)通过螺钉固定连接;所述的固定轴(102)与谐波减速器(2)的波发生器输入端(201)通过键连接,固定支架(101)与底座工作台(7)通过t型螺栓固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种谐波齿轮传动的回差测量装置,其特征在于,所述加载杆(4)包括连接端a(401)、连接端b(402)、加载杆的力臂杆头(403),力臂杆头(403)两端垂直固定焊接有螺杆;所述的加载杆(4)的连接端a(401)通过螺钉与谐波减速器柔轮输出端(202)固定连接,并通过定位槽保证其同轴度;连接端b(402)与角度测量装置的编码器内环固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种谐波齿轮传动的回差测量装置,其特征在于,所述角度测量装置(5)包括角度编码器支架(501)、角度编码器(502);
所述角度编码器支架(501)为l形薄片弹性支架,水平端与谐波减速器支架(3)通过螺钉固定连接,根据加载杆连接端b(402)的输出轴的实际情况调节轴向位置;垂直端与角度编码器(502)外圈通过螺钉固定连接;角度编码器支架(501)支撑角度编码器(502)适用于轴线的误差波动;所述角度编码器(502)内圈与加载杆连接端b(402)通过螺钉固定连接,其输出转角由角度编码器(502)记录并读出。
6.根据权利要求1所述的一种谐波齿轮传动的回差测量装置,其特征在于,所述角度编码器为绝对式编码器,精度为0.5″;所述力传感器为轮辐压力传感器,精度为0.1n。
7.根据权利要求1所述的一种谐波齿轮传动的回差测量装置,其特征在于,所述谐波减速器支架(3)的中心孔(301)与输入轴固定装置(1)的固定轴(102)的轴线的同轴度与平行度通过设计和安装保证。
8.权利要求1~7任一所述装置测量谐波齿轮传动的回差的方法,其特征在于,包括步骤如下:
第一步,将谐波减速器(2)安装在谐波减速器支架(3)上,谐波减速器支架(3)固定在底座工作台(7)上;将输入轴固定装置(1)安装在谐波减速器波发生器输入端(201);加载杆连接端a(401)安装在谐波减速器柔轮输出端(202),使用水平仪调节加载杆(4)两臂至水平;将角度测量装置(5)安装在加载杆连接端b(402);将加载装置(6)安装在加载杆的力臂杆头(403)右臂处;查看各连接处是否加紧,查看加载装置(6)、角度测量装置(5)是否正常工作;
第二步,正向逐渐加载至额定转矩后卸载,使用角度编码器(502)记录谐波减速器柔轮输出端(202)的扭转角θa,使用力传感器(601)记录并计算谐波减速器柔轮输出端(202)的扭矩ta;
第三步,将加载装置(6)安装在加载杆的力臂杆头(403)左臂处,反向逐渐加载至额定转矩后卸载,使用角度编码器(502)记录谐波减速器柔轮输出端(202)的扭转角θb,使用力传感器(601)记录并计算谐波减速器柔轮输出端(202)的扭矩tb;
第四步,以谐波减速器柔轮输出端(202)的扭矩为横坐标,以谐波减速器柔轮输出端(202)的扭转角为纵坐标,绘制出滞回曲线,滞回曲线输出转矩及转角的采样数量分别不少于200点;
第五步,在滞回曲线中,横坐标为+3%额定转矩时,对应正向曲线中两个转角值的平均值为θ1;横坐标为-3%额定转矩时,对应反向曲线中两个角度值的平均值为θ2,则θ1与θ2的差值即为谐波齿轮传动的回差δθ。