一种负载连续可调的超声电机测功装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种负载连续可调的超声电机测功装置，该测功装置包括依次连接的安装组件、测量组件、负载组件、负载调控组件；安装组件与待测电机的机轴固定连接，将待测电机的机轴的转动输出；测量组件内设有转速测量传感装置以及扭矩测量传感装置，转速测量传感装置设置在安装组件中机轴的输出轴上，扭矩测量传感装置设置在安装组件后方；负载组件安装在扭矩测量传感装置同轴的后方，负载组件中设置有提供稳定的可调的摩擦力；负载调控组件连接在负载组件同轴后方，为负载组件提供动力。本发明专利技术提供了一种简易可靠、连续可调控的负载装置，实现对低转速、大扭矩电机特别是超声电机的输出功率的测量，有助于对超声电机机械特性的进一步研究。

A continuous adjustable ultrasonic motor dynamometer

The invention discloses a load ultrasonic motor with continuously adjustable power measuring device, the power measuring device comprises a mounting assembly, measurement unit, load components and load control components; mounting assembly is fixedly connected with the tested motor shaft, rotating the output to be measured motor shaft speed measurement sensor device; and the torque sensing device equipped with measurement module, speed measurement sensor device is arranged on an output shaft mounting assembly in shaft, torque measurement sensing device is arranged in the rear mounting assembly; assembly is mounted on the rear load torque measurement sensing device of coaxial, load component is provided with adjustable friction to provide stable load control components are connected; in the load component of coaxial rear, to provide power for load components. The invention provides a simple, reliable and continuously adjustable load device, which realizes the measurement of the output power of low speed and large torque motors, especially the ultrasonic motors, and helps to further study the mechanical characteristics of ultrasonic motors.

【技术实现步骤摘要】
一种负载连续可调的超声电机测功装置
本专利技术涉及一种电机测功装置，尤其是涉及一种负载连续可调的超声电机测功装置。
技术介绍
超声电机是一种结构简单的新型电机，具有无需减速机构便能直接输出低转速和大扭矩的特点。因此，为了获得超声电机的输出性能，需要准确而有效地测量其转速和扭矩。目前，现有的测功装置大多适用于高转速的电机。测量低转速电机的测功装置通常使用磁粉制动器作为负载，然而磁粉制动器在低转速使用时，会导致内部磁粉分布不均匀，从而无法提供连续均匀的负载扭矩，不能准确测量电机的扭矩性能。此外，部分低转速测功装置采用吊砝码的方式提供负载，虽然能够获得较稳定的负载扭矩，但该方式提供的负载是离散性的，无法满足要求负载可实时连续变动的工况；而且加载砝码需要人工完成，费时费力，不够智能。总之，现有的低转速电机的测功装置都不够精确和方便。本专利技术提供了一种精确方便、连续可调的测功装置，针对低转速电机尤其是超声电机具有很好的测功效果。
技术实现思路
所要解决的技术问题：本专利技术的目的，是为了克服上述存在的技术问题，提供一种结构简单、可以精确测量低转速大扭矩超声电机的输出功率的新型测功装置。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：本专利技术提供了一种负载连续可调的超声电机测功装置，包括底座、待测电机及其安装组件、测量组件、负载组件、负载调控组件，其设计要点在于：所述的底座19为矩形平板结，用来承载测功装置其他组件；所述的待测电机1是一种超声电机，其安装组件包括电机固定圈2、电机假轴20、主支承座3和辅支承座5，其中主支承座3和辅支承座5设置在所述的底座19上方，电机假轴20由主支承座3和辅支撑座5共同定位并配合，电机固定圈2设置在主支承座3朝外的端面上，所述的待测电机1固定在电机固定圈2上，并与电机假轴20通过键连接配合；所述的测量组件包括测转速的编码器4和测扭矩的扭矩传感器6，编码器4固定在所述的主支承座3朝内的端面上，与电机假轴20配合，扭矩传感器6设置在所述的底座19上方，两端有伸出轴，其中一端与所述的电机假轴20通过键连接配合；所述的负载组件包括摩擦座9、贴有摩擦材料的摩擦片11、传动轴8、弹簧18、压块12，摩擦座9设置在所述的底座19上方，传动轴8由摩擦座9定位配合，摩擦片11、弹簧18和压块12顺次与传动轴8配合；所述的负载调控组件包括丝杠机构、调控电机13和固定座14，其中丝杠机构由定位销15、螺杆16和预压螺母17组成，固定座14设置在所述的底座19上方，螺杆16由固定座14定位配合，而调控电机13是一种超声电机或电磁电机，设置在固定座14朝外的端面上，电机输出轴通过键与螺杆16连接配合，定位销15通过螺栓安装在底座19的上方，预压螺母17与螺杆16通过螺纹配合，其外圆上设置有一轴向方槽，与定位销15配合实现限位。进一步地，所述的电机假轴20直接与所述的扭矩传感器6同轴连接，所述的传动轴8与所述的扭矩传感器6通过联轴器7同轴连接，这样就保证了待测电机与编码器、扭矩传感器、负载的同轴性。进一步地，为了防止金属之间干涉磨损、增大摩擦系数，所述的摩擦片11一侧端面上涂有一种特制的摩擦材料10。进一步地，所述的传动轴8与所述的的摩擦片11和压块12是通过腰型孔轴配合的，从而实现定位和传动。进一步地，所述的预压螺母17内部设置有推力轴承，从而实现对所述的压块12进行推压动作的同时能够隔绝其转动，避免干涉。在具体使用时，把本专利技术放置在测试平台上，把待测电机特别是超声电机通过螺钉固定在电机固定圈2上，并采用键配合与电机假轴20连接。待测电机1上电旋转后，电机假轴20、编码器4、扭矩传感器6和传动轴8实现同轴旋转。调控电机13上电后，将正、反转运动通过丝杠机构转化为预压螺母17的直线运动，预压螺母17推动压块12压缩弹簧18，利用胡克定律弹簧18向摩擦片11施加一个线性可变的轴向正压力，摩擦片11在传动轴8的旋转带动下与摩擦座9相对运动，产生摩擦力矩，从而提供负载扭矩。即使待测电机速度很低，只要有连续运动，便会产生连续均匀的摩擦负载，操作调控电机13的正反转，控制弹簧18的伸缩，即可实现连续的加载和卸载，根据待测电机实际情测试情况实时调节所需的负载大小。编码器4获取待测电机的低转速，扭矩传感器6获取待测电机的实时负载扭矩，因此实现待测电机输出功率的精确测量。有益效果：与现有技术相比，本专利技术原理简单有效，结构紧凑，通过提供一种稳定的、可连续调节的负载，实现对低转速大扭矩电机尤其是超声电机的输出功率的精确测量；整个测功装置自动化程度较高，便于操作，适用于在多种环境、可变负载下对电机的测试，有助于对超声电机机械特性的进一步研究。附图说明图1是本专利技术的剖面结构示意图；图2是本专利技术的三维结构示意图；图中，1.待测电机，2.电机固定圈，3.主支承座，4.编码器，5.辅支承座，6.扭矩传感器，7.联轴器，8.传动轴，9.摩擦座，10.摩擦材料，11.摩擦片，12.压块，13.调控电机，14.固定座，15.定位销，16.螺杆，17.预压螺母，18.弹簧，19.底座，20.电机假轴。具体实施方式为使本专利技术的目的，技术方案及效果更加清楚、明确，以下结合附图和具体实施例对本专利技术进一步详细说明。具体实施例：本专利技术提供一种负载连续可调的超声电机测功装置，其结构如图1所示，包括底座、待测电机及其安装组件、测量组件、负载组件、负载调控组件。其中底座19是一矩形平板，用来承载装置其他组件，在实际应用时为了方便人工搬运，在底座下端面安装了6个支撑足。待测电机1为一台中空型超声电机，与其安装组件配合后设置在底座上。测量组件包括编码器4和扭矩传感器6，与待测电机通过假轴20连接，分别用来读取电机的转速和扭矩数值；负载组件用来给待测电机提供扭矩负载，相当于测试电机的输出扭矩，包括传动轴8、摩擦座9、带摩擦材料的摩擦片11、压块12和弹簧18，其中传动轴通过联轴器与扭矩传感器相连接，利用压块压缩弹簧，对摩擦片一端施加一个线性可变的轴向压力，当待测电机转动时，传动轴会同轴旋转，进而带动摩擦片旋转，摩擦片贴有摩擦材料的端面便会与摩擦座产生滑动摩擦，从而提供稳定的摩擦力矩作为电机负载。要说明的是，这里摩擦材料是以聚四氟乙烯为基体、无机粉料为增摩填料制作而成，用密封4号胶将其与摩擦片粘贴，能够在增强摩擦片与摩擦座之间摩擦效果的同时有效防止金属磨损。负载调控组件用来自动调节负载的大小，以精确测量电机的输出扭矩和研究电机的机械特性，其包括丝杠机构、调控电机13和固定座14，其中丝杠机构又包括定位销15、螺杆16和预压螺母17，调控电机为一种超声电机或电磁电机，安装在固定座上，与螺杆通过键配合连接，预压螺母内置有推力轴承，与压块相接触。当调控电机旋转时，由于定位销的作用，螺杆的回转运动转化为预压螺母的直线运动，此时只要控制调控电机的正、反转，便能控制预压螺母的前进、后退，从而通过压块调节弹簧的伸缩，即调节负载扭矩的大小。由于预压螺母内推力轴承的作用，压块的转动不会干涉预压螺母的运动。进一步地，本专利技术各组件具体的布局如下所述。所述的底座19为矩形平板结构，安装有6个支承足，放置在测试平台上；所述的待测电机1及其安装组件设置在底座19上方的一端，电机假轴20由主支承座3和辅支撑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负载连续可调的超声电机测功装置，其特征在于，该测功装置包括依次连接的安装组件、测量组件、负载组件、负载调控组件；所述安装组件与待测电机(1)的机轴固定连接，将所述待测电机(1)的机轴的转动输出；所述测量组件内设有转速测量传感装置以及扭矩测量传感装置，所述转速测量传感装置设置在安装组件中机轴的输出轴上，所述扭矩测量传感装置设置在所述安装组件后方；所述负载组件安装在扭矩测量传感装置同轴的后方，负载组件提供稳定的可调的摩擦力；所述负载调控组件连接在负载组件同轴后方，为负载组件提供动力。

【技术特征摘要】
1.一种负载连续可调的超声电机测功装置，其特征在于，该测功装置包括依次连接的安装组件、测量组件、负载组件、负载调控组件；所述安装组件与待测电机(1)的机轴固定连接，将所述待测电机(1)的机轴的转动输出；所述测量组件内设有转速测量传感装置以及扭矩测量传感装置，所述转速测量传感装置设置在安装组件中机轴的输出轴上，所述扭矩测量传感装置设置在所述安装组件后方；所述负载组件安装在扭矩测量传感装置同轴的后方，负载组件提供稳定的可调的摩擦力；所述负载调控组件连接在负载组件同轴后方，为负载组件提供动力。2.根据权利要求1所述的一种负载连续可调的超声电机测功装置，其特征在于，所述测功装置的整体固定放置在一底座(19)上。3.根据权利要求2所述的一种负载连续可调的超声电机测功装置，其特征在于，所述的安装组件包括电机固定圈(2)、电机假轴(20)、主支承座(3)和辅支承座(5)，其中电机假轴(20)由主支承座(3)和辅支撑座(5)共同定位并配合，所述主支承座(3)与辅支承座(5)并排放置，所述电机假轴贯穿主、辅支承座；所述电机固定圈(2)设置在主支承座(3)朝外的端面上，待测电机(1)固定在电机固定圈(2)上，并与电机假轴(20)连接；所述的测量组件包括测转速的编码器(4)和测扭矩的扭矩传感器(6)，编码器(4)固定在所述的主支承座(3)朝内的端面上，与电机假轴(20)配合；所述扭矩传感器(6)两端有伸出轴，其中一端与所述的电机假轴(20)连接；所述的负载组件包括摩擦座(9)、贴有摩擦材料的摩擦片(11)、传动轴(8)、弹性及压力单元；所述摩擦座(9)与固定座并排放置，与所述主、辅支承座同一直线；所述传动轴(8)贯穿所述摩擦座(9)与固定座(14)，在所述传动轴(8)上依次连接有摩擦片(11)和弹性及压力单元，所述摩擦片(11)和弹性及压力单元设置在摩擦座(9)与固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，郭咏，朱华，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32