[發(fā)明專利]一種扇形齒式萬向聯(lián)軸器試驗(yàn)臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610289891.6
• 申請(qǐng)日: 2016-05-04
• 公開（公告）號(hào): CN105784358B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李松梅;常德功;楊福芹;景秀敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M13/02
• 分類號(hào): G01M13/02
• 代理公司: 青島中天匯智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司37241
• 代理人: 郝團(tuán)代

1.一種扇形齒式萬向聯(lián)軸器試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，包括：試驗(yàn)臺(tái)、動(dòng)力裝置、齒輪變速箱(4)、萬向聯(lián)軸器(7)、扭矩加載器(5)、偏轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)裝置(8)、制動(dòng)器(9)、控制系統(tǒng)；所述動(dòng)力裝置固定安裝在所述試驗(yàn)臺(tái)的臺(tái)體上；所述動(dòng)力裝置通過法蘭盤與所述齒輪變速箱(4)的輸入軸相連；所述齒輪變速箱(4)的輸出軸通過法蘭盤與所述萬向聯(lián)軸器(7)的輸入軸相連；所述萬向聯(lián)軸器(7)的輸出軸通過法蘭盤與所述扭矩加載器(5)相連；所述扭矩加載器(5)與所述制動(dòng)器(9)連接；所述扭矩加載器(5)與所述制動(dòng)器(9)固定安裝在所述偏轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)裝置(8)的扇形分度盤的中心線上；所述扭矩加載器(5)，包括：輸入支撐，連接軸I，缸體，雙頭油缸，連接軸II，輸出支撐，滑塊導(dǎo)軌；所述輸入支撐與所述連接軸I連接，所述連接軸I與所述缸體的一端通過內(nèi)嚙合斜齒連接，所述缸體的另一端與所述連接軸II通過內(nèi)嚙合斜齒連接，所述連接軸II與所述輸出支撐連接，所述滑塊導(dǎo)軌的滑塊安裝在所述輸入支撐和所述輸出支撐的底部，所述滑塊導(dǎo)軌的直線導(dǎo)軌安裝在底座上；所述雙頭油缸有兩個(gè)，分別穿過所述缸體的凸緣與所述輸入支撐和所述輸出支撐連接；所述連接軸I和所述連接軸II上開有斜齒，所述缸體的兩端開有與所述連接軸I和所述連接軸II相嚙合的斜齒，所述缸體兩端的斜齒為相反旋向；所述扭矩加載器通過所述雙頭油缸的伸縮帶動(dòng)所述輸入支撐和所述輸出支撐的距離變化，從而實(shí)現(xiàn)所述連接軸I和所述連接軸II之間的距離調(diào)節(jié)，同時(shí)改變所述連接軸I上的斜齒與所述缸體一端的斜齒的嚙合重合度以及所述連接軸II上的斜齒與所述缸體另一端的斜齒的嚙合重合度，通過相反旋向斜齒傳遞實(shí)現(xiàn)大扭矩的傳遞；所述偏轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)裝置(8)包括扇形分度盤、小齒輪、伺服電機(jī)，所述扇形分度盤與所述小齒輪嚙合，所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述小齒輪的旋轉(zhuǎn)；所述控制系統(tǒng)控制整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)上各個(gè)部件的協(xié)調(diào)關(guān)系；所述試驗(yàn)臺(tái)固定安裝在地面基礎(chǔ)上；所述試驗(yàn)臺(tái)包括試驗(yàn)臺(tái)I(11)和試驗(yàn)臺(tái)II(12)，所述試驗(yàn)臺(tái)I(11)布滿橫向等距和縱向等距的T型槽，所述動(dòng)力裝置和所述齒輪變速箱(4)通過螺栓固定在所述試驗(yàn)臺(tái)I(11)上；所述試驗(yàn)臺(tái)II(12)上開有橫向等距的T型槽、弧形槽，所述弧形槽上開有輪槽，用來配合所述偏轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)裝置(8)的導(dǎo)向軸上的萬向滾輪的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)所述偏轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)裝置(8)的平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種扇形齒式萬向聯(lián)軸器試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述動(dòng)力裝置包括電動(dòng)機(jī)(21)和基座(22)，所述電動(dòng)機(jī)(21)用螺栓固定在所述基座(22)上。

3.如權(quán)利要求1所述的一種扇形齒式萬向聯(lián)軸器試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述扇形分度盤的邊緣帶有兩根導(dǎo)向軸，所述導(dǎo)向軸上帶有萬向滾輪，所述萬向滾輪在所述試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)臺(tái)II(12)的弧形槽的輪槽內(nèi)滾動(dòng)；所述扇形分度盤的旋轉(zhuǎn)中心采用鉸鏈結(jié)構(gòu)與所述試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)臺(tái)II(12)的弧形槽的旋轉(zhuǎn)中心連接；所述扇形分度盤的鉸鏈結(jié)構(gòu)與導(dǎo)向軸相配合實(shí)現(xiàn)所述扇形分度盤的平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述小齒輪鉸接在所述試驗(yàn)臺(tái)上，所述扇形分度盤與所述小齒輪的傳動(dòng)比為360，當(dāng)所述小齒輪轉(zhuǎn)過一圈，此時(shí)扇形分度盤轉(zhuǎn)過1°，所述小齒輪上帶有自鎖機(jī)構(gòu)確保角度調(diào)節(jié)好后，實(shí)現(xiàn)所述偏轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)裝置(8)的自鎖，通過控制所述小齒輪的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)的圈數(shù)，來實(shí)現(xiàn)所述扇形分度盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的正負(fù)調(diào)節(jié)，即所述萬向聯(lián)軸器(7)輸入軸及輸出軸的偏轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)；所述偏轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)裝置(8)實(shí)現(xiàn)的偏轉(zhuǎn)角在±45°，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)的安全進(jìn)行。

4.如權(quán)利要求1所述的一種扇形齒式萬向聯(lián)軸器試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，還包含一測(cè)量裝置(6)，所述測(cè)量裝置(6)包括測(cè)量裝置I(61)和測(cè)量裝置II(62)；所述測(cè)量裝置I(61)包括扭矩轉(zhuǎn)速傳感器I、振動(dòng)傳感器I、傳感器基座I，所述扭矩轉(zhuǎn)速傳感器I用來監(jiān)測(cè)萬向聯(lián)軸器(7)輸入軸扭矩和轉(zhuǎn)速的大小；所述振動(dòng)傳感器I的支架安裝在所述傳感器基座I上，所述振動(dòng)傳感器I的探頭分別抵在所述萬向聯(lián)軸器(7)的輸入軸、中間軸及輸出軸上，所述傳感器基座I固定安裝在所述試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)臺(tái)I(11)上；所述測(cè)量裝置II(62)包括扭矩轉(zhuǎn)速傳感器II和傳感器基座II，所述傳感器基座II固定在所述扇形分度盤上；所述扭矩轉(zhuǎn)速傳感器II用來監(jiān)測(cè)萬向聯(lián)軸器(7)輸出軸扭矩和轉(zhuǎn)速的大小；所述振動(dòng)傳感器I用來測(cè)量所述萬向聯(lián)軸器(7)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的振動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)中的扭矩、轉(zhuǎn)速及振動(dòng)超出預(yù)設(shè)值時(shí)，所述測(cè)量裝置(6)回饋信號(hào)給所述控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)控制所述制動(dòng)器(9)進(jìn)行制動(dòng)保護(hù)。

5.如權(quán)利要求1所述的一種扇形齒式萬向聯(lián)軸器試驗(yàn)臺(tái)的試驗(yàn)方法是：當(dāng)取偏轉(zhuǎn)角為20°時(shí)試驗(yàn)時(shí)，伺服電機(jī)提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)20圈，小齒輪帶動(dòng)扇形分度盤轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)扇形分度盤的導(dǎo)向軸在試驗(yàn)臺(tái)(12)上的弧形槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，扇形分度盤轉(zhuǎn)過20°，即為試驗(yàn)臺(tái)的輸入端與輸出端存在20°的偏轉(zhuǎn)角；動(dòng)力裝置提供動(dòng)力，經(jīng)過齒輪變速箱(4)帶動(dòng)萬向聯(lián)軸器(7)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)扭矩加載器(5)調(diào)節(jié)試驗(yàn)臺(tái)上的整體負(fù)載，通過所述扭矩加載器(5)的雙頭油缸的伸縮帶動(dòng)輸入支撐和輸出支撐的距離變化，從而實(shí)現(xiàn)所述扭矩加載器(5)的連接軸I和所述扭矩加載器(5)的連接軸II之間的距離調(diào)節(jié)，同時(shí)改變所述扭矩加載器(5)的連接軸I上的斜齒與所述扭矩加載器(5)缸體一端的斜齒的嚙合重合度以及所述扭矩加載器(5)的連接軸II上的斜齒與所述扭矩加載器(5)的缸體另一端的斜齒的嚙合重合度，通過相反旋向斜齒傳遞實(shí)現(xiàn)不同大扭矩的傳遞；試驗(yàn)過程中，萬向聯(lián)軸器(7)左右兩側(cè)的扭矩轉(zhuǎn)速傳感器I和扭矩轉(zhuǎn)速傳感器II采集萬向聯(lián)軸器(7)輸入軸與輸出軸的信號(hào)，并傳遞給控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)，完成萬向聯(lián)軸器(7)上傳遞扭矩和傳遞效率的監(jiān)測(cè)；振動(dòng)傳感器I采集萬向聯(lián)軸器(7)的輸入軸、中間軸、輸出軸上振動(dòng)信號(hào)并傳遞給控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)。