一种高精度谐波变速器性能综合试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高精度谐波变速器性能综合试验装置，其特征在于：包括整体支架(12)，设置在整体支架(12)上且顺次相连的驱动装置、测试装置以及电力测功机，与驱动装置相连接的驱动控制系统(14)，以及与电力测功机相连接的负载控制柜；所述驱动装置包括伺服驱动电机(1)等组成。本实用新型专利技术可以精确的控制伺服驱动电机，从而可以对谐波变速器的位置进行精确控制，满足谐波变速器在各种工况下的测试要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是一种测试装置,具体涉及一种高精度谐波变速器性能综合试验装置。
技术介绍
谐波变速器性能综合试验装置是针对在月球环境下谐波变速器在各种变速比下的输入输出转速、扭矩、功率、位置、快速变动旋转方向等传递性能进行综合试验的装置。国内现有的变速器性能综合试验装置的驱动部分采用直流调速控制器，通过控制直流电机完成驱动端转速控制和位置控制。而负载端加载也采用直流控制器作为负载控制，其存在很多的缺陷，例如：(1)由于直流控制器控制的直流电机转速不能做得很高，而且谐波变速器的变比大且多，因此在变速箱输入侧和输出侧要配置测试用机械变速装置，这样使得驱动和负载功率大，不节能；(2)由于测试用机械变速装置的引入，测试数据不能精确反应被试件性能；(3)谐波变速器要求驱动端对位置进行精确控制，直流控制器满足不了控制要求。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述缺陷，提供一种高精度谐波变速器性能综合试验装置。本技术的目的通过下述技术方案实现：一种高精度谐波变速器性能综合试验装置，包括整体支架，设置在整体支架上且顺次相连的驱动装置、测试装置以及电力测功机，与驱动装置相连接的驱动控制系统，以及与电力测功机相连接的负载控制柜；所述驱动装置包括伺服驱动电机，和输入端与伺服驱动电机的动力输出轴相连接、输出端与测试装置相连接的第一扭矩传感器；所述 驱动控制系统包括单片机，分别与单片机相连接的电源、信号处理电路、键盘、显示器以及电机驱动电路；所述信号处理电路的输入端与第一扭矩传感器相连接，所述电机驱动电路的输出端与伺服驱动电机相连接。所述信号处理电路由信号跟随电路，与信号跟随电路相连接的信号放大电路组成；所述信号跟随电路的输入端与第一扭矩传感器相连接，信号放大电路的输出端则与单片机相连接。所述信号跟随电路由放大器P1，三极管VT1，串接在放大器P1的正极和输出端之间的电阻R2，一端与放大器P1的输出端相连接、另一端接5V电压的电阻R3，串接在放大器P1的负极和三极管VT1的基极之间的电位器R1，正极与三极管VT1的发射极相连接、负极则与信号放大电路相连接的电容C1，P极与电位器R1的控制端相连接、N极则与电容C1的负极相连接的二极管D1，以及正极与放大器P1的输出端相连接、负极则与电容C1的负极相连接的电容C2组成；所述三极管VT1的集电极接地，所述放大器P1的输出端与信号放大电路相连接、其正极则与第一扭矩传感器相连接。所述信号放大电路由放大器P2，放大器P3，三极管VT2，三极管VT3，串接在放大器P1的输出端和放大器P2的正极之间的电阻R4，串接在放大器P2的正极和输出端之间的电阻R5，串接在放大器P2的输出端和三极管VT3的基极之间的电阻R6，N极与放大器P2的负极相连接、P极则与三极管VT2的发射极相连接的二极管D2，以及正极与三极管VT2的集电极相连接、负极则与放大器P3的正极相连接的电容C3组成；所述三极管VT2的基极与电容C1的负极相连接、其集电极接地，所述三极管VT3的发射极与放大器P3的负极相连接、其集电极接地，所述放大器P3的正极与放大器P2的输出端相连接、其输出端则与单片机相连接。所述测试装置包括设置在整体支架上的罐体，均设置在罐体外侧并用于密封罐体的第一磁流体密封轴和第二磁流体密封轴，设置在罐体内部的安装平板，设置在安装平板上的轴承座，与轴承座相连接的传动轴；所述第二磁流体密封轴的一端穿过罐体的罐壁与轴承座相连接、其另一端则与电力测功机相连接； 所述第一磁流体密封轴的一端与第一扭矩传感器相连接、其另一端则穿过罐体的罐壁进入到罐体内部。所述电力测功机包括加载电机，与加载电机相连接的负载加载控制仪，以及输出端与第二磁流体密封轴相连接、输入端则与加载电机的动力输出轴相连接的第二扭矩传感器。本技术具有以下优点及有益效果：(1)本技术测量数据精确、采样频率高，测试项目完整。(2)本技术通过第一磁流体密封轴和第二磁流体密封轴对罐体进行密封，可以很好的模拟月球环境进行测试。(3)本技术通过电力测功机进行加载，致使本测试装置控制精度高，响应时间短。(4)本技术可以精确的控制伺服驱动电机，从而可以对谐波变速器的位置进行精确控制，满足谐波变速器在各种工况下的测试要求。附图说明图1为本技术的整体结构示意图。图2为本技术的驱动控制系统的结构示意图。图3为本技术的信号处理电路的电路结构示意图。其中，图中附图标记对应的零部件名称为：1-伺服驱动电机；2-联轴器；3-第一扭矩传感器；4-第一磁流体密封轴；5-罐体；6-谐波变速器；7-安装平板；8-传动轴；9-轴承座；10-第二磁流体密封轴；11-第二扭矩传感器；12-整体支架；13-加载电机；14-驱动控制系统。具体实施方式下面结合实施例及附图，对本技术作进一步地详细说明，但本技术的实施方式不限于此。实施例如图1所示，本技术的高精度谐波变速器性能综合试验装置，包括整体支架12，设置在整体支架12上且顺次相连的驱动装置、测试装置以及电力测 功机，与驱动装置相连接的驱动控制系统14，以及与电力测功机相连接的负载控制柜。所述驱动装置包括伺服驱动电机1和第一扭矩传感器3；该第一扭矩传感器3的输入端与伺服驱动电机1的动力输出轴相连接，而第一扭矩传感器3的输出端则与测试装置相连接；在本实施例中，该伺服驱动电机1为交流电机。所述测试装置则包括设置在整体支架12上的罐体5，均设置在罐体5外侧的第一磁流体密封轴4和第二磁流体密封轴10，设置在罐体5内部的传动轴8、轴承座9以及安装平板7。其中，该安装平板7通过螺栓固定在罐体5内部，而轴承座9则安装在安装平板7上。该第一磁流体密封轴4和第二磁流体密封轴10设置在罐体5外部相对的两侧，且该第一磁流体密封轴4的一端与第一扭矩传感器3的输出端相连接，而第一磁流体密封轴4的另一端则穿过罐体5的罐壁伸入到罐体内部；第二磁流体密封轴10的一端与电力测功机相连接，其另一端则穿过罐体5的罐壁后与轴承座9相连接。该第一磁流体密封轴4和第二磁流体密封轴10用于密封罐体5，当罐体5内部抽真空后可以使罐体5内部维持在真空状态，以便模拟在月球环境下对谐波变速器6进行测试。测试时，把谐波变速器6安装在安装平板7上，且谐波变速器6的动力输入端与第一磁流体密封轴4相连接，而谐波变速器6的动力输出端则通过传动轴8与轴承座9相连。为了更好的实施本技术，该电力测功机使用交流电力测功机，其包括加载电机13，负载加载控制仪以及第二扭矩传感器11。该负载加载控制仪与加载电机13相连接，用于控制加载电机13运动，其采用ET3100负载加载控制仪来实现。加载电机13的动力输出轴则通过第二扭矩传感器11与第二磁流体密封轴10相连接。该第二扭矩传感器11用于采集谐波变速器6的输出扭矩，其优先采用NJ型转矩转速传感器或NC-3扭矩仪，加载电机13则采用变频电动机来实现。该伺服驱动电机1用于驱动谐波变速器6工作，而第一扭矩传感器3则用于采集谐波变速器6的输入扭矩，并输送给驱动控制系统14，该第一扭矩传感器3优先采用NJ型转矩转速传感器或NC-3扭矩仪来实现。在本实施例中，不 同机构中的两根轴通过联轴器2连接；例如伺服驱动电机1的动力输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度谐波变速器性能综合试验装置，其特征在于：包括整体支架(12)，设置在整体支架(12)上且顺次相连的驱动装置、测试装置以及电力测功机，与驱动装置相连接的驱动控制系统(14)，以及与电力测功机相连接的负载控制柜；所述驱动装置包括伺服驱动电机(1)，和输入端与伺服驱动电机(1)的动力输出轴相连接、输出端与测试装置相连接的第一扭矩传感器(3)；所述驱动控制系统(14)包括单片机，分别与单片机相连接的电源、信号处理电路、键盘、显示器以及电机驱动电路；所述信号处理电路的输入端与第一扭矩传感器(3)相连接，所述电机驱动电路的输出端与伺服驱动电机(1)相连接。

【技术特征摘要】
1.一种高精度谐波变速器性能综合试验装置，其特征在于：包括整体支架(12)，设置在整体支架(12)上且顺次相连的驱动装置、测试装置以及电力测功机，与驱动装置相连接的驱动控制系统(14)，以及与电力测功机相连接的负载控制柜；所述驱动装置包括伺服驱动电机(1)，和输入端与伺服驱动电机(1)的动力输出轴相连接、输出端与测试装置相连接的第一扭矩传感器(3)；所述驱动控制系统(14)包括单片机，分别与单片机相连接的电源、信号处理电路、键盘、显示器以及电机驱动电路；所述信号处理电路的输入端与第一扭矩传感器(3)相连接，所述电机驱动电路的输出端与伺服驱动电机(1)相连接。2.根据权利要求1所述的一种高精度谐波变速器性能综合试验装置，其特征在于：所述信号处理电路由信号跟随电路，与信号跟随电路相连接的信号放大电路组成；所述信号跟随电路的输入端与第一扭矩传感器(3)相连接，信号放大电路的输出端则与单片机相连接。3.根据权利要求2所述的一种高精度谐波变速器性能综合试验装置，其特征在于：所述信号跟随电路由放大器P1，三极管VT1，串接在放大器P1的正极和输出端之间的电阻R2，一端与放大器P1的输出端相连接、另一端接5V电压的电阻R3，串接在放大器P1的负极和三极管VT1的基极之间的电位器R1，正极与三极管VT1的发射极相连接、负极则与信号放大电路相连接的电容C1，P极与电位器R1的控制端相连接、N极则与电容C1的负极相连接的二极管D1，以及正极与放大器P1的输出端相连接、负极则与电容C1的负极相连接的电容C2组成；所述三极管VT1的集电极接地，所述放大器P1的输出端与信号放大电路相连接、其正极则与第一扭矩传感器(3)相连接。4.根据权利要求3所述的一种高精...

【专利技术属性】
技术研发人员：程社林，曹诚军，余仁伟，卢中永，隆先军，徐海川，
申请(专利权)人：四川诚邦测控技术有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51