一种谐波齿轮传动的回差测量装置及方法与流程

文档序号:21401755发布日期:2020-07-07 14:34阅读:来源:国知局

技术特征:

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。


技术总结
本发明公开了一种谐波齿轮传动的回差测量装置及方法。本发明中谐波减速器的波发生器输入端与输入轴固定装置通过键连接,谐波减速器的柔轮输出端与加载杆固定连接,加载杆上连接角度测量装置,记录谐波减速器输出轴的转角;加载杆的两力臂杆头依次安装液压驱动的加载装置,由加载装置对输出轴进行加载。本发明采用球头法兰与液压缸输出平面相切方式可实现适应加载杆的角度变化,加载杆头采用垂直固定焊接螺杆方式可确保输出扭矩测量的准确性。本发明不仅适用于谐波齿轮传动的回差测量,同样适用于同轴输出齿轮传动的回差测量,采用液压方式驱动、角度编码器测量转角、力传感器计算扭矩,结构简单、安装方便、测量精度高,具有很强的实用性。

技术研发人员:董惠敏;董博;王德伦;张楚;王智
受保护的技术使用者:大连理工大学
技术研发日:2020.04.22
技术公布日:2020.07.07
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