[發明專利]一種測試減速器等效壽命的試驗臺以及測試方法

在審

• 申請號: 202110373180.8
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN112881013A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 陳浣;丁亮;張飛;袁景輝;趙福臣;于振中
• 申請（專利權）人: 哈工大機器人（合肥）國際創新研究院
• 主分類號: G01M13/025
• 分類號: G01M13/025;G01M13/028;G01D21/02
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 杜丹丹

本發明公開了一種測試減速器等效壽命的試驗臺，包括固定座以及固定在固定座上的測試裝置；所述測試裝置包括驅動電機、待測減速器、慣量盤、轉矩傳感器和角加速傳感器，所述驅動電機固定在固定座上，所述待測減速器能夠轉動的固定在固定座遠離驅動電機的一側，且驅動電機的輸出軸與待測減速器的輸入端同軸連接，所述待測減速器的輸出端與慣量盤中心同軸固定，所述轉矩傳感器設置在驅動電機的輸出軸上，所述角加速傳感器設置在慣量盤上。本發明的優點在于，本發明試驗臺不僅能夠準確計算待測減速器實際運行時間的等效壽命，并且對驅動電機的性能要求并不高，可以模擬沖擊等現象的瞬時大轉矩工況。

技術領域

本發明涉及減速器檢測臺技術領域，具體為一種測試減速器等效壽命的試驗臺以及測試方法。

背景技術

隨著信息化和工業化的不斷發展，工業機器人的應用越來越廣泛，減速器作為機器人的核心部件，其性能的好壞直接影響到機器人的綜合性能，減速器作為高精密傳動部件，其傳遞精度、傳動效率、可靠性等在相當程度上直接影響著機器人的功能和壽命。因此對減速器的檢測變得尤為重要。而使用壽命作為減速器的一個關鍵應用指標，是目前制約機器人發展的關鍵問題。

目前，機器人用減速器疲勞壽命測試裝置多為單向連續回轉試驗臺或往復運動的擺臂式試驗臺，例如中國發明專利公開號為CN106950061A公開了一種RV減速器傳動效率高精度測試試驗臺，該實驗臺為單向連續回轉試驗臺，但單向連續回轉試驗臺不能模擬減速器在機器人等主機上反復啟停，往復運動的實際工況；而擺臂式試驗臺雖可以模擬減速器在機器人等主機上反復啟停，往復運動的實際工況，但是其在實際運動時，減速器負載主要分為兩部分：慣量負載和重力偏心負載，由于存在重力偏心負載，受力情況較為復雜，等效力矩的計算較為困難，不僅測試周期較長，而且還常常無法準確算出，導致擺臂式試驗臺無法準確測試減速器的等效壽命。

另外，擺臂式試驗臺進行減速器疲勞壽命測試時，最大加載轉矩一般小于減速器啟動停止時的允許轉矩，對于更大的加載轉矩試驗如減速器的沖擊試驗，則無法適用，其原因是進行沖擊試驗時，需要在短時間內對減速器施加五倍額定負載，而擺臂式試驗臺主要負載由慣量盤的偏心負載提供，即要在短時間內試驗擺臂的大角度旋轉，對驅動電機的轉速等性能要求較高，一般驅動電機無法滿足此需要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于如何準降低驅動電機性能要求和準確測試減速器的等效壽命。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

一種測試減速器等效壽命的試驗臺，包括固定座以及固定在固定座上的測試裝置。

所述測試裝置包括驅動電機、待測減速器、慣量盤、轉矩傳感器和角加速傳感器，所述驅動電機固定在固定座上，所述待測減速器能夠轉動的固定在固定座遠離驅動電機的一側，且驅動電機的輸出軸與待測減速器的輸入端同軸連接，所述待測減速器的輸出端與所述慣量盤中心同軸固定，所述轉矩傳感器設置在驅動電機的輸出軸上，所述角加速傳感器設置在慣量盤上。

本發明試驗臺在不改變待測減速器失效機理的前提下，通過慣量盤對待測減速器輸出端施加載荷，即驅動所述驅動電機從待測減速器輸入端驅動待測減速器做正反向加減速運動，使得待測減速器輸出端帶動慣量盤做往復擺動運動，以此來模擬減速器在機器人等主機上反復啟停以及往復運動的實際工況，最后通過對負載工況和運行時間的等效計算，完成減速器的等效壽命測試。

同時，由于待測減速器的輸出端與所述慣量盤中心同軸固定，對待測減速器施加的荷載僅包含慣性負載，沒有重力偏心負載，受力情況簡單，測試周期較短，簡化了等效力矩的計算，有助于準確計算待測減速器實際運行時間的等效壽命，并且對于超過待測減速器啟動停止時的允許轉矩的負載試驗，僅可通過改變加載曲線的參數即可實現，對驅動電機的性能要求并不高，因此還可以模擬沖擊等現象的瞬時大轉矩工況。