[發(fā)明專利]內(nèi)力耗散力矩平衡式諧波傳動(dòng)雙柔性構(gòu)件性能試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811019584.1
• 申請(qǐng)日: 2018-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN109342061B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳曉陽;楊趙巖;趙聯(lián)春;穆曉彪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大學(xué);北京中技克美諧波傳動(dòng)股份有限公司;智諧傳動(dòng)科技（上海）有限公司
• 主分類號(hào): G01M13/045
• 分類號(hào): G01M13/045;G01M13/028;G01M13/025;G01M13/021;G01M13/027
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

本發(fā)明涉及一種內(nèi)力耗散力矩平衡式諧波傳動(dòng)雙柔性構(gòu)件性能試驗(yàn)裝置，隨動(dòng)加載系統(tǒng)通過螺栓連接的方式固定在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上，散熱系統(tǒng)是構(gòu)成隨動(dòng)加載系統(tǒng)的一部分。且驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接隨動(dòng)加載系統(tǒng)及被試驗(yàn)零部件—柔輪和柔性軸承來分別進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；隨動(dòng)加載系統(tǒng)利用摩擦軸承產(chǎn)生的摩擦力矩平衡外加的力矩負(fù)荷，通過彈性加載齒輪在柔輪上施加切向載荷，將其所做的功轉(zhuǎn)化為摩擦熱并由散熱系統(tǒng)產(chǎn)生的風(fēng)冷耗散掉；散熱系統(tǒng)是隨動(dòng)加載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一部分，滿足試驗(yàn)過程中通風(fēng)散熱問題；支撐系統(tǒng)是對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、隨動(dòng)加載系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)的支撐；試驗(yàn)時(shí)能對(duì)柔性軸承性能進(jìn)行試驗(yàn)，能對(duì)柔輪性能進(jìn)行試驗(yàn)，還能對(duì)柔性軸承和柔輪的一體集成件性能進(jìn)行試驗(yàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于柔性軸承與柔輪的疲勞檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種內(nèi)力耗散力矩平衡式諧波傳動(dòng)雙柔性構(gòu)件性能試驗(yàn)裝置，能模擬實(shí)際工況下，不同規(guī)格的柔性軸承與柔輪的受力情況，并對(duì)柔性軸承和柔輪的性能與壽命進(jìn)行試驗(yàn)。

背景技術(shù)

諧波傳動(dòng)技術(shù)是近些年來為了適應(yīng)空間技術(shù)以及機(jī)器人技術(shù)等要求發(fā)展起來的一種新型傳動(dòng)技術(shù)，具有傳動(dòng)比大，體積小，重量輕，傳動(dòng)精度高，回轉(zhuǎn)誤差小等優(yōu)點(diǎn)，特別是可以向密封空間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的特性，使其得到了廣泛應(yīng)用。其中具有代表性的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是諧波減速器，諧波減速器的發(fā)展已有將近60年，被廣泛應(yīng)用于航天、軍事、自動(dòng)控制、儀器儀表、數(shù)控機(jī)床以及機(jī)器人等領(lǐng)域。隨著我國(guó)航天技術(shù)，機(jī)器人技術(shù)和高精度儀器等方面的發(fā)展，諧波傳動(dòng)在我國(guó)也有了較快的發(fā)展，通用諧波減速器也有了系列化的生產(chǎn)。影響諧波減速器壽命的主要因素是柔性軸承與柔輪的失效，柔性軸承與柔輪作為諧波減速器中最重要的兩個(gè)零件，對(duì)他們的失效模式與機(jī)理的研究是十分重要的。由于國(guó)內(nèi)對(duì)諧波減速器尤其是單一的針對(duì)柔性軸承或柔輪的試驗(yàn)研究較少，對(duì)它們的失效機(jī)理和診斷方法認(rèn)識(shí)不充分，進(jìn)而影響到諧波減速器的壽命計(jì)算和設(shè)計(jì)等，因此對(duì)柔性軸承與柔輪進(jìn)行試驗(yàn)研究的意義是十分重大的。

柔性軸承是一種特殊的滾動(dòng)軸承，其內(nèi)外圈的壁厚較薄，在裝入波發(fā)生器之前為圓形，裝入波發(fā)生器之后，柔性軸承被擠壓變形，內(nèi)外圈均變成波發(fā)生器的等距曲線；柔輪是一種具有外嚙合齒圈的薄壁構(gòu)件，通常為杯形或草帽形，與帶有內(nèi)齒圈的剛輪嚙合，柔輪與柔性軸承裝配后，在波發(fā)生器作用下發(fā)生變形，在橢圓長(zhǎng)軸兩端處的柔輪輪齒與鋼輪輪齒完全嚙合，從而傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。在諧波減速器中，波發(fā)生器一般作為主動(dòng)件，柔輪為從動(dòng)件，剛輪固定。波發(fā)生器轉(zhuǎn)動(dòng)從而驅(qū)動(dòng)柔性軸承內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)，由于柔輪外齒與剛輪內(nèi)齒有齒數(shù)差，柔輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)與鋼輪形成錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)，柔輪和柔性軸承外圈與內(nèi)圈和波發(fā)生器的轉(zhuǎn)向相反，轉(zhuǎn)速也不同。當(dāng)柔輪作為輸出端使用時(shí)，柔輪長(zhǎng)軸端外齒與剛輪內(nèi)齒之間嚙合產(chǎn)生的作用力會(huì)傳遞給柔性軸承。因此在有負(fù)載的情況下，柔性軸承的受載位置始終位于外圈的變形長(zhǎng)軸兩端，而隨著波發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致柔輪的變形長(zhǎng)軸也隨之變化，因此柔輪與柔性軸承外圈受載荷作用的位置隨波發(fā)生器的轉(zhuǎn)動(dòng)而不斷改變。

本發(fā)明可模擬工作狀態(tài)下柔輪與柔性軸承的受力情況，對(duì)柔輪施加徑、切向載荷，能模擬柔輪與鋼輪多對(duì)齒同時(shí)嚙合傳遞扭矩的工況；本發(fā)明既可以單獨(dú)對(duì)柔性軸承或者柔輪試驗(yàn)，也可以對(duì)兩者的結(jié)合體進(jìn)行試驗(yàn)，能模擬一定減速比和外加力矩負(fù)荷下兩者的運(yùn)行情況，對(duì)二者的壽命與性能進(jìn)行研究，針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題改善柔性軸承與柔輪在設(shè)計(jì)、工藝和材料等方面的缺陷，提高使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容