[實用新型]一種行星減速器間隙動態特性的分析裝置

有效

• 申請號: 201721090801.7
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN207215074U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 邱志成;張憲民
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01B21/16
• 分類號: G01B21/16;G01M13/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 王東東

技術領域

本實用新型涉及減速器傳動特性分析技術領域，具體涉及一種行星減速器間隙動態特性的分析裝置。

背景技術

在減速器家族中，行星減速器(planetary reducer)被廣泛應用于航空航天，船舶，汽車，機器人等領域，因為其體積輕巧，結構比較緊湊，安裝方便，減速范圍廣，傳動效率高，回程間隙小，傳動精度高，動態特性良好，使用壽命很長，額定輸出扭矩可以做的很大等諸多優點。其作用就是在保證精密傳動的前提下，主要被用來降低轉速增大扭矩和降低負載/電機的轉動慣量比。基于這些特點，行星減速器多數是安裝在步進電機和伺服電機上，用來降低轉速，提升扭矩，匹配慣量。

然而，行星減速器的反向間隙是比較關鍵的參數，直接影響到減速機的輸出精度。實際傳動運行中，間隙大小的實際表現形式：相互嚙合的齒輪，當從一個旋轉方向改變為相反旋轉反向的時候，相互嚙合的齒輪接觸面脫開，主動輪嚙合齒的另一面與從動輪的另一個相鄰齒面開始接觸，脫開和接觸的過程中會有一個小的角度間隔。減速器的整體精度直接體現在減速機的反向間隙上：反向間隙越大，精度就越差。

反向間隙又稱回程間隙，其定義為將輸出端固定，輸入端順時針和逆時針方向旋轉，使輸出端產生額定扭矩的±2％扭矩時，減速機輸入端有一個微小的角位移，此角位移即為回程間隙，也有人稱之為背隙(英文backlash)。對于齒輪傳動系統，無論是考慮潤滑和安裝因素，還是在使用過程磨損因素，導致存在齒側間隙。

齒側間隙屬于強非線性因素。實際應用中，行星傳動系統的齒側間隙通常會對整個系統的動力性特性產生重大影響，由齒側間隙引起的振動與噪聲會嚴重影響傳動系統的壽命和可靠性。所以，需要測量其間隙特性。

齒輪間隙測量的常用方法有塞規法測量反向間隙，咬鉛條法測量反向間隙，但對于行星齒輪來說，一般都是閉式齒輪，這種測量方法無法方便應用。

實用新型內容

為了克服現有技術存在的缺點與不足，本實用新型提供一種行星減速器間隙動態特性的分析裝置。

本實用新型采用如下技術方案：

一種行星減速器間隙動態特性的分析裝置，包括自帶編碼盤的交流伺服電機、行星減速器、雙向旋轉阻尼器、聯軸器及旋轉編碼盤；

所述交流伺服電機的輸出軸連接行星減速器，所述行星減速器的輸出軸連接雙向旋轉阻尼器的轉子，雙向旋轉阻尼器的定子安裝在阻尼支架上，所述行星減速器的輸出軸通過聯軸器連接旋轉編碼盤；

還包括交流電機伺服放大器、計算機、信號發生器及碼盤計數解算卡，所述計算機與信號發生器連接，信號發生器產生信號輸出到交流電機伺服放大器、驅動交流伺服電機按輸入的信號正轉或反轉旋轉，所述旋轉編碼盤和交流伺服電機自帶的編碼盤與碼盤計數解算卡連接，所述碼盤計數解算卡與計算機連接。

所述交流伺服電機的工作模式設置為速度模式。

所述雙向旋轉阻尼器的阻尼轉矩為行星減速器輸出端額定扭矩的-10％～10％。

一種行星減速器間隙動態特性的分析裝置的分析方法，包括如下步驟：

第一步調節雙向旋轉阻尼器的阻尼轉矩為行星減速器輸出端額定扭矩的分別為+2％和-2％附近范圍；

第二步調節信號發生器產生方波信號，經過交流電機伺服放大器后驅動交流伺服電機，交流伺服電機的工作模式設置為速度模式，驅動交流伺服電機正反轉轉動；

第三步用交流伺服電機的編碼器和旋轉編碼盤分別檢測行星減速器輸入端和輸出端的轉動角位移信號，經過碼盤計數解算卡后輸入到計算機進行處理；

第四步將兩只碼盤檢測的信號，再結合行星減速器的減速比，經過運算后得到行星減速器的反向間隙。

所述方波信號為雙極性。

本實用新型的有益效果：

(1)不需要專門購買的行星減速器間隙動態特性的分析裝置，節省了裝置成本和存放及維護的花費；

(2)該裝置僅僅需要一個交流伺服電機系統，雙向旋轉阻尼器，足夠分辨率碼盤，碼盤解算卡和計算機及信號發生器即可實現，裝置簡單，容易搭建；

(3)通過測量行星減速器輸入端和輸出端的角位移信號，只要激勵信號的幅值有正負，使得電機驅動行星減速器有正反向轉動，即可測量得到行星減速器的間隙。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖，對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。

實施例