The utility model discloses a joint shaft stiffness and friction torque performance degradation test device, the shafting stiffness degradation performance test device includes a drive and transmission device, turntable axis, the measured shaft, the measured shaft fixed loading device, micro displacement measuring device, the frame, the shaft friction torque performance degradation test device includes a drive and the driving device, turntable shaft, the measured shaft friction torque measuring device, frame. The utility model is used for measuring shafting static stiffness and stiffness changes and with the extension of service time wear caused by shafting stiffness change rule, and the measurement of shaft friction torque variation, the test cannot explore space shaft failure mode problem in space. Through the miniaturization of the design, the shaft can be replaced, the device can be modified locally, local or overall environmental temperature treatment. The influence of the ground test simulation environment on the precision bearing and the failure mechanism are studied.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在高低温和交变温度环境下的一种轴系刚度和摩擦力矩性能退化试验装置,具体涉及一种关节精密轴系刚度和摩擦力矩性能退化试验装置。
技术介绍
空间探索、开发和利用逐步深入,航天技术发展迅猛。航天特种装备的功能逐渐多样化和专一化,结构也日渐复杂化。由于空间环境的严酷性、苛刻性和在轨维护的困难性,要求航天特种机构的具有高精度和高可靠性;空间特种装备关节精密轴系工作于空间环境,各种故障因素,包括高低温、交变温度、工作载荷、装配过盈量、初始预紧力及服役延时等都将影响其可靠性,进而影响机构的功能和精度可靠性,决定着艰巨和复杂航天任务的成败。在空间温度作用下,由于组成机构的零部件膨胀系数的差异性,导致其热效应缺乏一致性,配合表面挤压协调或产生间隙分离,从而导致预紧力过大或不足,引起空间轴承运转时振动或卡死。在初始预紧和工作载荷的耦合作用下,轴系刚度发生变化并可能引起轴系精度失效。随着在轨服役时间的延长,空间轴承固体润滑膜磨损逐渐加剧,导致工作间隙增大引发精度失效。在特殊的工作环境中,空间精密轴系的失效模式和失效机理与地面环境中的轴系有很大的差异。目前大规模在空间进行试验探究空间精密轴系失效模式不现实,急需在地面先通过理论分析和试验模拟环境对空间精密轴承的影响及失效机理进行研究。
技术实现思路
本专利技术旨在通过小型化设计,提供一种轴系可更换、可局部改装、可局部或整体进行环境温变处理、可在地面模拟环境中对关节精密轴系刚度和摩擦力矩性能退化进行研究的试验装置。本专利技术目的通过下述技术方案来实现:一种关节精密轴系刚度性能退化试验装置,其包括驱动和传动装置、转台轴系、被 ...
【技术保护点】
一种关节精密轴系刚度性能退化试验装置,其特征在于,其包括驱动和传动装置、转台轴系、被测轴系、被测轴系固定加载装置、微位移测量装置、机架,所述驱动和传动装置包括步进电机(1)、联轴器(2)、转台空心轴(4)、电机架(38),所述步进电机(1)通过联轴器(2)与转台空心轴(4)相连,并通过电机架(38)与所述机架固连;所述转台轴系包括转台轴系锁紧螺母(3)、转台空心轴(4)、支撑座(5)、支撑轴承(6)、密封端盖(7)、固定板(9)、连接座(10),所述支撑座(5)与支撑轴承(6)外圈配合,支撑座(5)上端与密封端盖(7)固接,支撑座(5)下端与所述机架相连,所述支撑轴承(6)内圈与转台轴系锁紧螺母(3)和转台空心轴(4)配合,所述固定板(9)与连接座(10)连接并固定在转台空心轴(4)上;所述被测轴系(11)上端与加载护帽(14)连接,下端通过螺钉连接在连接座(10)上,被测轴系(11)轴承座和转台空心轴(4)一起旋转;所述被测轴系固定加载装置包括紧定螺钉(13)、加载护帽(14)、加载力传感器(15)、导向帽(16)、导向套(17)、加载螺母(18)、加载螺栓(19)、加载上板(21) ...
【技术特征摘要】
1.一种关节精密轴系刚度性能退化试验装置,其特征在于,其包括驱动和传动装置、转台轴系、被测轴系、被测轴系固定加载装置、微位移测量装置、机架,所述驱动和传动装置包括步进电机(1)、联轴器(2)、转台空心轴(4)、电机架(38),所述步进电机(1)通过联轴器(2)与转台空心轴(4)相连,并通过电机架(38)与所述机架固连;所述转台轴系包括转台轴系锁紧螺母(3)、转台空心轴(4)、支撑座(5)、支撑轴承(6)、密封端盖(7)、固定板(9)、连接座(10),所述支撑座(5)与支撑轴承(6)外圈配合,支撑座(5)上端与密封端盖(7)固接,支撑座(5)下端与所述机架相连,所述支撑轴承(6)内圈与转台轴系锁紧螺母(3)和转台空心轴(4)配合,所述固定板(9)与连接座(10)连接并固定在转台空心轴(4)上;所述被测轴系(11)上端与加载护帽(14)连接,下端通过螺钉连接在连接座(10)上,被测轴系(11)轴承座和转台空心轴(4)一起旋转;所述被测轴系固定加载装置包括紧定螺钉(13)、加载护帽(14)、加载力传感器(15)、导向帽(16)、导向套(17)、加载螺母(18)、加载螺栓(19)、加载上板(21)、上支柱(25)、上板(28),所述加载护帽(14)通过紧定螺钉(13)固定在被测轴系(11)上端,所述导向帽(16)插入导向套(17),所述加载力传感器(15)与导向帽(16)、加载护帽(14)螺纹连接,所述加载螺栓(19)旋入加载螺母(18),加载螺栓(19)底部抵靠在导向帽(16)上,所述加载螺母(18)和导向套(17)固定连接在加载上板(21)上,所述加载上板(21)通过上支柱(25)与上板(28)连接,所述上板(28)与所述机架相连;所述被测轴系固定加载装置对被测轴系施加轴向载荷,通过改变加载螺栓(19)在加载螺母(18)中的旋入量改变施加载荷的大小,通过导向套(17)、导向帽(16)、加载力传感器(15)、加载护帽(14)和紧定螺钉(13)将轴向载荷传递到被测轴系主轴上,通过所述加载力传感器(15)获得所施加轴向载荷的大小;所述微位移测量装置包括电涡流传感器探头(12)和信号传输单元,所述电涡流传感器探头(12)和信号传输单元通过器件固定架(41)固定在转台空心轴(4)上,所述微位移测量装置用于测量轴向载荷下的被测轴系主轴相对于轴承座的微小位移量,微小位移量信号通过电涡流传感器探头(12)测得,并通过信号传输单元以无线传输方式传送到外部接收器。2.根据权利要求1所述的关节精密轴系刚度性能退化试验装置,其特征在于,所述导向套(17)与导向帽(16)的连接采用U型槽形式,二者可产生相对轴向移动但不能产生周向相对转动。3.根据权利要求1所述的关节精密轴系刚度性能退化试验装置,其特征在于,所述信号传输单元包括按环形分布安装在所述器件固定架(41)上的电源(45)、电涡流传感器前置器(40)、稳压模块(44)、AD转换器(42)、无线...
【专利技术属性】
技术研发人员:姚建涛,孙晓宇,于清焕,许允斗,韩博,赵永生,
申请(专利权)人:燕山大学,
类型:新型
国别省市:河北;13
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