一种高精度静态齿槽转矩测试仪的制作方法

本实用新型涉及永磁电机制造技术领域，具体为一种高精度静态齿槽转矩测试仪。

背景技术：

齿槽转矩是永磁电机绕组不通电时永磁体和定子铁心之间相互作用产生的转矩，是由永磁体与电枢齿之间相互作用力的切向分量引起的。既齿槽转矩是电机绕组开路时，电机回转一周内，由电枢铁心开槽，有趋于最小磁阻位置的倾向而产生的周期性力矩。这个力会严重影响伺服电机的运转平稳性和定位精度，通常被要求设计的尽量小但是不可能完全消除。

通常电机制造商或实验室是使用扭矩传感器测量，测量精度受限于传感器精度，而适用于伺服电机齿槽转矩在毫牛米量级的传感器价格更是及其昂贵。

为了节省成本同时还要满足测量精度要求设计一种高精度静态齿槽转矩测试仪是十分有必要的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高精度静态齿槽转矩测试仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种高精度静态齿槽转矩测试仪，包括底板、高精度电子秤、卧式分度头、安装夹具、螺杆、平衡悬臂、水平仪和砝码架，所述底板的顶部一侧固定安装有卧式分度头，且卧式分度头的输出端设置有安装夹具，所述安装夹具上安装有被测试电机的尾部，且被测试电机的输出端与平衡悬臂的一侧连接，所述平衡悬臂的顶部安装有水平仪，且平衡悬臂的一端配合安装在螺杆上，所述螺杆竖直安装在高精度电子秤的顶部中央，且高精度电子秤放置在底板的顶部另一侧，所述平衡悬臂的底部两侧分别设置有砝码架。

进一步的，所述底板与卧式分度头通过螺栓连接，且底板呈水平状态。

进一步的，所述安装夹具上安装的被测量电机输出端的转轴中心与卧式分度头的夹头旋转中心的同心度在0.2mm以内。

进一步的，所述平衡悬臂与卧式分度头的输出端轴线相互垂直。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：该高精度静态齿槽转矩测试仪，通过高精度电子秤、卧式分度头、安装夹具、螺杆、平衡悬臂和水平仪之间的相互协作，利用高精度电子秤读取电机旋转一周的读取的数值换算成力矩后，在excle中绘制出齿槽转矩波形图并计算出齿槽转矩峰峰值，并通过计算得出齿槽力矩，结构精简，节省了成本的同时满足了测量精度要求。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的整体立体结构示意图；

图2是本实用新型的整体结构正视图；

图中：1、底板；2、高精度电子秤；3、卧式分度头；4、安装夹具；5、螺杆；6、平衡悬臂；7、水平仪；8、砝码架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种高精度静态齿槽转矩测试仪，包括底板1、高精度电子秤2、卧式分度头3、安装夹具4、螺杆5、平衡悬臂6、水平仪7和砝码架8，底板1的顶部一侧固定安装有卧式分度头3，且卧式分度头3的输出端设置有安装夹具4，底板1与卧式分度头3通过螺栓连接，且底板1呈水平状态，保证了测试的精确性，安装夹具4上安装有被测试电机的尾部，且被测试电机的输出端与平衡悬臂6的一侧连接，安装夹具4上安装的被测量电机输出端的转轴中心与卧式分度头3的夹头旋转中心的同心度在0.2mm以内，保证了测试的精确性，平衡悬臂6与卧式分度头3的输出端轴线相互垂直，保证了测试的精确性，平衡悬臂6的顶部安装有水平仪7，且平衡悬臂6的一端配合安装在螺杆5上，螺杆5竖直安装在高精度电子秤2的顶部中央，且高精度电子秤2放置在底板1的顶部另一侧，平衡悬臂6的底部两侧分别设置有砝码架8；该实用新型使用时，将底板1调至水平；卧式分度头3固定在底板1上；将被测量电机夹在卧式分度头3的安装夹具4上，调整电机转轴中心与卧式分度头3安装夹具4的旋转中心的同心度在0.2mm以内；将平衡悬臂6固定在电机转轴上；在平衡悬臂6左侧位置的砝码架8上添加砝码让平衡悬臂6的重心略微靠近电机左侧；将高精度电子秤2放在螺杆5的底部，并在平衡悬臂6右侧的砝码架8上添加砝码让高精度电子秤2的读数显示在40％～70％电子秤量程位置；调整螺杆5让平衡悬臂6达到水平状态；根据测量精度要求选取步进角度，在每一个步长角度位置停滞两秒等高精度电子秤2度数稳定后记录数值；电机旋转一周后将所有度数进行数据处理，高精度电子秤2读取的数值为克数，将数据换算成力矩后可以在excle中绘制出齿槽转矩波形图并计算出齿槽转矩峰峰值；

设第n个步长的测量值为gn；

即第n个测量数值对应力矩tn＝(gn·9.8/1000)*l；

这样得到的是带有平衡悬臂6和砝码自重的力以及轴承的静摩擦力等误差的，由于测量时转子为静止时读数，这个额外的力为恒定值，而齿槽转矩是周期性力矩其矢量和为0，所以最终每个点的齿槽力矩为

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种高精度静态齿槽转矩测试仪，包括底板(1)、高精度电子秤(2)、卧式分度头(3)、安装夹具(4)、螺杆(5)、平衡悬臂(6)、水平仪(7)和砝码架(8)，其特征在于：所述底板(1)的顶部一侧固定安装有卧式分度头(3)，且卧式分度头(3)的输出端设置有安装夹具(4)，所述安装夹具(4)上安装有被测试电机的尾部，且被测试电机的输出端与平衡悬臂(6)的一侧连接，所述平衡悬臂(6)的顶部安装有水平仪(7)，且平衡悬臂(6)的一端配合安装在螺杆(5)上，所述螺杆(5)竖直安装在高精度电子秤(2)的顶部中央，且高精度电子秤(2)放置在底板(1)的顶部另一侧，所述平衡悬臂(6)的底部两侧分别设置有砝码架(8)。

2.根据权利要求1所述的一种高精度静态齿槽转矩测试仪，其特征在于：所述底板(1)与卧式分度头(3)通过螺栓连接，且底板(1)呈水平状态。

3.根据权利要求1所述的一种高精度静态齿槽转矩测试仪，其特征在于：所述安装夹具(4)上安装的被测量电机输出端的转轴中心与卧式分度头(3)的夹头旋转中心的同心度在0.2mm以内。

4.根据权利要求1所述的一种高精度静态齿槽转矩测试仪，其特征在于：所述平衡悬臂(6)与卧式分度头(3)的输出端轴线相互垂直。

技术总结
本实用新型公开了一种高精度静态齿槽转矩测试仪，包括底板、高精度电子秤、卧式分度头、安装夹具、螺杆、平衡悬臂、水平仪和砝码架，底板的顶部一侧固定安装有卧式分度头，且卧式分度头的输出端设置有安装夹具，安装夹具上安装有被测试电机的尾部，且被测试电机的输出端与平衡悬臂的一侧连接，平衡悬臂的顶部安装有水平仪，且平衡悬臂的一端配合安装在螺杆上，螺杆竖直安装在高精度电子秤的顶部中央；该高精度静态齿槽转矩测试仪，利用高精度电子秤读取电机旋转一周的读取的数值换算成力矩后，在EXCLE中绘制出齿槽转矩波形图并计算出齿槽转矩峰峰值，并通过计算得出齿槽力矩，结构精简，节省了成本的同时满足了测量精度要求。

技术研发人员：黄振雄;余佳龙;李卓青
受保护的技术使用者：福州万德电气有限公司
技术研发日：2020.02.26
技术公布日：2020.08.14