[發(fā)明專利]一種諧波齒輪傳動的回差測量裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010322051.1
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111380681A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董惠敏;董博;王德倫;張楚;王智
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: G01M13/021
• 分類號: G01M13/021;G01M13/025
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 陳玲玉

本發(fā)明公開了一種諧波齒輪傳動的回差測量裝置及方法。本發(fā)明中諧波減速器的波發(fā)生器輸入端與輸入軸固定裝置通過鍵連接，諧波減速器的柔輪輸出端與加載桿固定連接，加載桿上連接角度測量裝置，記錄諧波減速器輸出軸的轉(zhuǎn)角；加載桿的兩力臂桿頭依次安裝液壓驅(qū)動的加載裝置，由加載裝置對輸出軸進(jìn)行加載。本發(fā)明采用球頭法蘭與液壓缸輸出平面相切方式可實(shí)現(xiàn)適應(yīng)加載桿的角度變化，加載桿頭采用垂直固定焊接螺桿方式可確保輸出扭矩測量的準(zhǔn)確性。本發(fā)明不僅適用于諧波齒輪傳動的回差測量，同樣適用于同軸輸出齒輪傳動的回差測量，采用液壓方式驅(qū)動、角度編碼器測量轉(zhuǎn)角、力傳感器計(jì)算扭矩，結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、測量精度高，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于精密機(jī)械傳動技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種諧波齒輪傳動的回差測量裝置。

背景技術(shù)

諧波齒輪傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、運(yùn)動平穩(wěn)、噪音低、單級減速比范圍大、傳動精度高等優(yōu)點(diǎn)，因此一經(jīng)問世就立刻引起了世界各國的極大重視，已被廣泛應(yīng)用于空間技術(shù)、機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)械、信息通訊等各個工業(yè)領(lǐng)域。

回差是諧波齒輪傳動的重要性能指標(biāo)，對于應(yīng)用于正反轉(zhuǎn)切換的場合，在往復(fù)運(yùn)動時，為保證機(jī)械系統(tǒng)的位置精度，對傳動裝置的回差有著嚴(yán)格的要求。回差是指±3％額定轉(zhuǎn)矩處扭轉(zhuǎn)角均值之差。回差測試是檢驗(yàn)諧波齒輪傳動裝置精度不可缺少的一項(xiàng)重要指標(biāo)，是生產(chǎn)質(zhì)量的保證。

目前關(guān)于諧波減速器回差的測試方面工程中主要采用滯回曲線測量法(QJ1820-1989諧波齒輪減速器測試方法,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(航天工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)),1990.)(黑沫.精密諧波齒輪傳動系統(tǒng)建模與控制方法研究[D].長沙:國防科學(xué)技術(shù)大學(xué),2015.)。滯回曲線測量法大都以輸入端鎖緊、輸出端加載的方式直接測量輸出端的回差，其原理簡單，可靠性高。然而隨著諧波齒輪傳動技術(shù)的不斷發(fā)展，常用的回差測量精度3″已無法滿足精密諧波齒輪傳動性能要求。

因此，亟需要一種測量方便、成本較低并且測量精度更高(精度1″)的諧波齒輪傳動的回差測量裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、測量精度高的諧波齒輪傳動回差測量裝置，用于檢測諧波齒輪傳動的性能，精度在1″的范圍。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方案：一種諧波齒輪傳動的回差測量裝置，包括輸入軸固定裝置、諧波減速器、諧波減速器支架、加載桿、角度測量裝置、加載裝置、底座工作臺；

所述諧波減速器支撐在諧波減速器支架上，諧波減速器支架與底座工作臺固定；諧波減速器的波發(fā)生器輸入端與輸入軸固定裝置通過鍵連接；諧波減速器的柔輪輸出端與加載桿連接端A固定；加載桿連接端B與角度測量裝置連接，記錄諧波減速器的柔輪輸出端的轉(zhuǎn)角；加載桿的兩力臂桿頭依次安裝加載裝置，由加載裝置對諧波減速器的柔輪輸出端進(jìn)行加載；

所述加載裝置包括力傳感器、球頭法蘭、液壓缸；所述加載裝置依次安裝于加載桿的兩力臂桿頭端，分別實(shí)現(xiàn)正向、逆向加載方式；所述力傳感器的內(nèi)圈通過螺紋與力臂桿頭的螺桿連接，外圈與球頭法蘭通過螺釘固定連接；所述液壓缸一端輸出平面與球頭法蘭相切；液壓缸另一端水平放置在底座工作臺上用來提供驅(qū)動力，通過與球頭法蘭相切提供垂直于加載桿力臂的載荷，載荷由力傳感器記錄并讀出。

上述諧波減速器支架的中心孔和端面分別為諧波減速器提供軸向和徑向定位，通過螺栓螺母與諧波減速器固定，諧波減速器支架與底座工作臺通過T型螺栓螺母固定連接。

上述輸入軸固定裝置包括固定支架、固定軸；固定軸與固定支架通過螺釘固定連接；所述的固定軸與諧波減速器的波發(fā)生器輸入端通過鍵連接，固定支架與底座工作臺通過T型螺栓固定連接。

上述加載桿包括連接端A、連接端B、加載桿的力臂桿頭，力臂桿頭兩端垂直固定焊接有螺桿；所述的加載桿的連接端A通過螺釘與諧波減速器柔輪輸出端固定連接，并通過定位槽保證其同軸度；連接端B與角度測量裝置的編碼器內(nèi)環(huán)固定連接。