[發明專利]減速器扭轉剛度和空程誤差測試實驗臺及其測試方法

有效

• 申請號: 201410021027.9
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN103776628A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 楊玉虎;沈兆光;陳振宇;朱臨宇
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

1.一種減速器扭轉剛度和空程誤差測試實驗臺，由工作臺、輸入軸夾緊裝置、機架（4）、加載系統和激光干涉儀測量系統組成；其特征在于：

所述輸入軸夾緊裝置由分度頭（1）和過渡軸（2）組成，所述過渡軸（2）的一端與被測減速器（3）的輸入軸鍵連接，所述過渡軸（2）的另一端為球頭，所述球頭裝夾在所述分度頭（1）的三爪卡盤上，所述分度頭（1）固定在工作臺上；

所述機架（4）固定在工作臺上，被測減速器（3）固定在所述機架（4）上；

所述加載系統由輸出軸（5）、加載杠桿（6）、力傳感器（11）、過渡球腕部件（12）、螺旋千斤頂（13）和數字顯示器組成（14）；其中，所述加載杠桿（6）由中間套筒和兩個力臂桿構成，所述輸出軸（5）的一端與被測減速器（3）的輸出端連接，所述輸出軸（5）的中部與所述中間套筒鍵連接，所述輸出軸（5）的另一端連接至所述激光干涉儀測量系統；所述力傳感器（11）的一端與所述加載杠桿（6）的支點接觸，所述力傳感器（11）的另一端通過一過渡球腕部件（12）與螺旋千斤頂（13）相連，所述力傳感器（11）的示數通過數字顯示器（14）讀取；所述過渡球腕部件（12）由球腕（121）和推力軸承（122）組成，所述球腕（121）的上球腕固定在所述力傳感器（11）上，所述球腕（121）的下球腕安裝在所述推力軸承（122）的座圈上，所述螺旋千斤頂（13）包括底座（132）和螺桿（131），所述螺桿（131）的頂端設有圓柱軸頭，所述推力軸承（122）的軸圈安裝在螺旋千斤頂（13）的圓柱軸頭上，所述螺旋千斤頂（13）的底座（132）固定在工作臺上。

2.一種減速器扭轉剛度和空程誤差的測試方法，其特征在于，采用如權利要求1所述的減速器扭轉剛度和空程誤差測試實驗臺，將所述力傳感器（11）、過渡球腕部件（12）和螺旋千斤頂（13）布置在所述加載杠桿（6）中一個力臂桿的下方；將激光干涉儀測量系統的反射鏡（10）通過磁力表座固定在所述輸出軸（5）的端部；將激光干涉儀測量系統的干涉鏡（9）通過磁力表座固定在工作臺上，將激光干涉儀測量系統的激光發射器（8）放置在工作臺上，所述激光發射器（8）、干涉鏡（9）和反射鏡（10）的軸線重合；并包括扭轉剛度測試和空程誤差測試，其中：

扭轉剛度的測試步驟如下：

步驟1-1：對力傳感器零點標定，并初始化激光干涉儀測量系統的測試參數；

步驟1-2：通過操作螺旋千斤頂對被測減速器進行加載和卸載，在加載和卸載的間隔過程中通過數字顯示器（14）讀取力、通過激光干涉儀測量系統的工控機讀取角度，在額定載荷為50～100%范圍內選取多組測量數據，采用最小二乘法計算被測減速器該嚙合狀態下的測量扭轉剛度；采用公式（1）計算被測減速器在該嚙合狀態下的實際扭轉剛度k：

k=11km-1kinN2-1kout---(1)]]>

公式（1）中，k_m為被測減速器該嚙合狀態下的測量扭轉剛度，k_in為過渡軸的扭轉剛度，k_out為輸出軸的扭轉剛度，N為被測減速器的速比；

步驟1-3：通過轉動輸入軸改變被測減速器的嚙合狀態后，重復步驟1-2，以此類推，得出被測減速器在每一個嚙合狀態下的實際扭轉剛度；

空程誤差的測試步驟如下：

步驟2-1：對力傳感器零點標定，并初始化激光干涉儀測量系統的測試參數；

步驟2-2：通過操作螺旋千斤頂對被測減速器進行正向加載，加載至為額定載荷的3%時卸載，在空載、加載至為額定載荷的3%及卸載為零時，分別通過數字顯示器（14）讀取力、通過激光干涉儀測量系統的工控機讀取角度；

步驟2-3：將所述力傳感器（11）、過渡球腕部件（12）和螺旋千斤頂（13）移至到所述加載杠桿（6）中的另一個力臂桿的下方，通過操作螺旋千斤頂對被測減速器進行反向加載，加載至為額定載荷的3%時卸載，在空載、加載至為額定載荷的3%及卸載為零時，分別通過數字顯示器（14）讀取力、通過激光干涉儀測量系統的工控機讀取角度；

利用公式（2）計算被測減速器的空程誤差△θ：

△θ=θ_+3%-θ_-3%???（2）

公式（2）中，θ_+3%表示正向加載至額定載荷的3%時激光干涉儀測量系統顯示的被測減速器輸出端的轉角，θ_-3%表示反向加載至額定載荷的3%時激光干涉儀測量系統顯示的被測減速器輸出端的轉角；

步驟2-4：通過轉動輸入軸改變被測減速器的嚙合狀態后，重復步驟2-2和步驟2-3；以此類推，得出被測減速器在每一個嚙合狀態下的空程誤差。