一种谐波齿轮传动的回差测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种谐波齿轮传动的回差测量装置及方法。本发明专利技术中谐波减速器的波发生器输入端与输入轴固定装置通过键连接，谐波减速器的柔轮输出端与加载杆固定连接，加载杆上连接角度测量装置，记录谐波减速器输出轴的转角；加载杆的两力臂杆头依次安装液压驱动的加载装置，由加载装置对输出轴进行加载。本发明专利技术采用球头法兰与液压缸输出平面相切方式可实现适应加载杆的角度变化，加载杆头采用垂直固定焊接螺杆方式可确保输出扭矩测量的准确性。本发明专利技术不仅适用于谐波齿轮传动的回差测量，同样适用于同轴输出齿轮传动的回差测量，采用液压方式驱动、角度编码器测量转角、力传感器计算扭矩，结构简单、安装方便、测量精度高，具有很强的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种谐波齿轮传动的回差测量装置及方法
本专利技术属于精密机械传动
，涉及一种谐波齿轮传动的回差测量装置。
技术介绍
谐波齿轮传动具有结构简单、体积小、重量轻、运动平稳、噪音低、单级减速比范围大、传动精度高等优点，因此一经问世就立刻引起了世界各国的极大重视，已被广泛应用于空间技术、机器人、医疗机械、信息通讯等各个工业领域。回差是谐波齿轮传动的重要性能指标，对于应用于正反转切换的场合，在往复运动时，为保证机械系统的位置精度，对传动装置的回差有着严格的要求。回差是指±3％额定转矩处扭转角均值之差。回差测试是检验谐波齿轮传动装置精度不可缺少的一项重要指标，是生产质量的保证。目前关于谐波减速器回差的测试方面工程中主要采用滞回曲线测量法(QJ1820-1989谐波齿轮减速器测试方法,行业标准(航天工业标准),1990.)(黑沫.精密谐波齿轮传动系统建模与控制方法研究[D].长沙:国防科学技术大学,2015.)。滞回曲线测量法大都以输入端锁紧、输出端加载的方式直接测量输出端的回差，其原理简单，可靠性高。然而随着谐波齿轮传动技术的不断发展，常用的回差测量精度3″已无法满足精密谐波齿轮传动性能要求。因此，亟需要一种测量方便、成本较低并且测量精度更高(精度1″)的谐波齿轮传动的回差测量装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单、安装方便、测量精度高的谐波齿轮传动回差测量装置，用于检测谐波齿轮传动的性能，精度在1″的范围。为了实现上述目的，本专利技术采取下述技术方案：一种谐波齿轮传动的回差测量装置，包括输入轴固定装置、谐波减速器、谐波减速器支架、加载杆、角度测量装置、加载装置、底座工作台；所述谐波减速器支撑在谐波减速器支架上，谐波减速器支架与底座工作台固定；谐波减速器的波发生器输入端与输入轴固定装置通过键连接；谐波减速器的柔轮输出端与加载杆连接端A固定；加载杆连接端B与角度测量装置连接，记录谐波减速器的柔轮输出端的转角；加载杆的两力臂杆头依次安装加载装置，由加载装置对谐波减速器的柔轮输出端进行加载；所述加载装置包括力传感器、球头法兰、液压缸；所述加载装置依次安装于加载杆的两力臂杆头端，分别实现正向、逆向加载方式；所述力传感器的内圈通过螺纹与力臂杆头的螺杆连接，外圈与球头法兰通过螺钉固定连接；所述液压缸一端输出平面与球头法兰相切；液压缸另一端水平放置在底座工作台上用来提供驱动力，通过与球头法兰相切提供垂直于加载杆力臂的载荷，载荷由力传感器记录并读出。上述谐波减速器支架的中心孔和端面分别为谐波减速器提供轴向和径向定位，通过螺栓螺母与谐波减速器固定，谐波减速器支架与底座工作台通过T型螺栓螺母固定连接。上述输入轴固定装置包括固定支架、固定轴；固定轴与固定支架通过螺钉固定连接；所述的固定轴与谐波减速器的波发生器输入端通过键连接，固定支架与底座工作台通过T型螺栓固定连接。上述加载杆包括连接端A、连接端B、加载杆的力臂杆头，力臂杆头两端垂直固定焊接有螺杆；所述的加载杆的连接端A通过螺钉与谐波减速器柔轮输出端固定连接，并通过定位槽保证其同轴度；连接端B与角度测量装置的编码器内环固定连接。上述角度测量装置包括角度编码器支架、角度编码器；所述角度编码器支架为L形薄片弹性支架，水平端与谐波减速器支架通过螺钉固定连接，根据加载杆连接端B的输出轴的实际情况调节轴向位置；垂直端与角度编码器外圈通过螺钉固定连接；角度编码器支架支撑角度编码器适用于轴线的误差波动；所述角度编码器内圈与加载杆连接端B通过螺钉固定连接，其输出转角由角度编码器记录并读出。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、传统的滞回曲线测量回差一般加载方式为砝码加载，测量扭矩精度较低，采用液压驱动，力传感器计数，螺杆与输出加载杆通过垂直固定焊接、球头法兰与液压缸相切方式加载，扭矩测量精度高，提高了回差测量的准确性。2、传统的滞回曲线测量回差一般转角测量方式为光电测角器，测量转角精度较低，采用角度编码器测量转角，安装方便，转角测量精度更高，提高了回差测量的准确性。附图说明图1是本专利技术的一种谐波齿轮传动的回差测量装置装配图。图2是本专利技术的输入轴固定装置结构示意图。图3是本专利技术的谐波减速器支架结构示意图。图4是本专利技术的加载杆结构示意图。图5是本专利技术的谐波减速器装配结构示意图。图6是本专利技术的角度测量装置结构示意图。图7是本专利技术的加载装置结构示意图。图中：1输入轴固定装置；2谐波减速器；3谐波减速器支架；4加载杆；5角度测量装置；6加载装置；7底座工作台；101固定支架；102固定轴；201波发生器输入端；202柔轮输出端；301中心孔；302端面；401连接端A；402连接端B；403力臂杆头；501角度编码器支架；502角度编码器；601力传感器；602球头法兰；603液压缸。具体实施方式为更好的说明本专利技术的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式，对本专利技术进行清楚、完整地描述。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：如图1～图7所示，本专利技术披露了包括输入轴固定装置1、谐波减速器2、谐波减速器支架3、加载杆4、角度测量装置5、加载装置6、底座工作台7；所述谐波减速器2支撑在谐波减速器支架3上，谐波减速器支架3与底座工作台7固定；谐波减速器的波发生器输入端201与输入轴固定装置1通过键连接；谐波减速器的柔轮输出端202与加载杆连接端A401固定；加载杆连接端B402与角度测量装置5连接，记录谐波减速器的柔轮输出端202的转角；加载杆4的两力臂杆头403分别安装加载装置6，由加载装置6对谐波减速器的柔轮输出端202进行加载；所述加载装置6包括力传感器601、球头法兰602、液压缸603；所述加载装置6分别安装于加载杆4的两力臂杆头403端，分别实现正向、逆向加载方式；所述力传感器601的内圈通过螺纹与力臂杆头403的螺杆连接，外圈与球头法兰602通过螺钉固定连接；所述液压缸603一端输出平面与球头法兰602相切；液压缸603另一端水平放置在底座工作台7上用来提供驱动力，通过与球头法兰602相切提供垂直于加载杆4力臂的载荷，载荷由力传感器601记录并读出。一种谐波齿轮传动的回差测量装置使用方法(工作原理)：本专利技术装置采用输入端/轴固定，输出端/轴加载方式进行，输出端通过液压缸603驱动加载，载荷由力传感器601测得，采用球头法兰602与液压缸603输出平面相切方式实现适应加载杆的角度变化，加载杆的力臂杆头403采用垂直固定焊接螺杆方式确保输出端扭矩T(T＝FL，F为输出端力臂为L处的螺杆所受的力)的准确性，加载杆连接端B402安装角度编码器502用于测量谐波减速器柔轮输出端202的转角。第一步，将谐波减速器2安装在谐波减速器支架3上，谐波减速器支架3固定在底座工作台7上；将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种谐波齿轮传动的回差测量装置，其特征在于，包括输入轴固定装置(1)、谐波减速器(2)、谐波减速器支架(3)、加载杆(4)、角度测量装置(5)、加载装置(6)、底座工作台(7)；/n所述谐波减速器(2)支撑在谐波减速器支架(3)上，谐波减速器支架(3)与底座工作台(7)固定；谐波减速器的波发生器输入端(201)与输入轴固定装置(1)通过键连接；谐波减速器的柔轮输出端(202)与加载杆连接端A(401)固定；加载杆连接端B(402)与角度测量装置(5)连接，记录谐波减速器的柔轮输出端(202)的转角；加载杆(4)的两力臂杆头(403)依次安装加载装置(6)，由加载装置(6)对谐波减速器的柔轮输出端(202)进行加载；/n所述加载装置(6)包括力传感器(601)、球头法兰(602)、液压缸(603)；所述加载装置(6)依次安装于加载杆(4)的两力臂杆头(403)端，实现正向、逆向加载方式；所述力传感器(601)的内圈通过螺纹与力臂杆头(403)的螺杆连接，外圈与球头法兰(602)通过螺钉固定连接；所述液压缸(603)一端输出平面与球头法兰(602)相切；液压缸(603)另一端水平放置在底座工作台(7)上用来提供驱动力，通过与球头法兰(602)相切提供垂直于加载杆(4)力臂的载荷，载荷由力传感器(601)记录并读出。/n...

【技术特征摘要】
1.一种谐波齿轮传动的回差测量装置，其特征在于，包括输入轴固定装置(1)、谐波减速器(2)、谐波减速器支架(3)、加载杆(4)、角度测量装置(5)、加载装置(6)、底座工作台(7)；
所述谐波减速器(2)支撑在谐波减速器支架(3)上，谐波减速器支架(3)与底座工作台(7)固定；谐波减速器的波发生器输入端(201)与输入轴固定装置(1)通过键连接；谐波减速器的柔轮输出端(202)与加载杆连接端A(401)固定；加载杆连接端B(402)与角度测量装置(5)连接，记录谐波减速器的柔轮输出端(202)的转角；加载杆(4)的两力臂杆头(403)依次安装加载装置(6)，由加载装置(6)对谐波减速器的柔轮输出端(202)进行加载；
所述加载装置(6)包括力传感器(601)、球头法兰(602)、液压缸(603)；所述加载装置(6)依次安装于加载杆(4)的两力臂杆头(403)端，实现正向、逆向加载方式；所述力传感器(601)的内圈通过螺纹与力臂杆头(403)的螺杆连接，外圈与球头法兰(602)通过螺钉固定连接；所述液压缸(603)一端输出平面与球头法兰(602)相切；液压缸(603)另一端水平放置在底座工作台(7)上用来提供驱动力，通过与球头法兰(602)相切提供垂直于加载杆(4)力臂的载荷，载荷由力传感器(601)记录并读出。


2.根据权利要求1所述的一种谐波齿轮传动的回差测量装置，其特征在于，所述谐波减速器支架(3)的中心孔(301)和端面(302)分别为谐波减速器(2)提供轴向和径向定位，通过螺栓螺母与谐波减速器固定，谐波减速器支架(3)与底座工作台(7)通过T型螺栓螺母固定连接。


3.根据权利要求1所述的一种谐波齿轮传动的回差测量装置，其特征在于，所述输入轴固定装置(1)包括固定支架(101)、固定轴(102)；固定轴(102)与固定支架(101)通过螺钉固定连接；所述的固定轴(102)与谐波减速器(2)的波发生器输入端(201)通过键连接，固定支架(101)与底座工作台(7)通过T型螺栓固定连接。


4.根据权利要求1所述的一种谐波齿轮传动的回差测量装置，其特征在于，所述加载杆(4)包括连接端A(401)、连接端B(402)、加载杆的力臂杆头(403)，力臂杆头(403)两端垂直固定焊接有螺杆；所述的加载杆(4)的连接端A(401)通过螺钉与谐波减速器柔轮输出端(202)固定连接，并通过定位槽保证其同轴度；连接端B(402)与角度测量装置的编码器内环固定连接。


5.根据权利要求1所述的一种谐波齿轮传动的回差测量装置，其特征在于，所述角...

【专利技术属性】
技术研发人员：董惠敏，董博，王德伦，张楚，王智，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21