一种可变尺寸的RV减速器行星齿轮应力测量装置及方法制造方法及图纸

一种可变尺寸的RV减速器行星齿轮应力测量装置及方法，包含应变测量装置、行星齿轮机构、行星齿轮调整机构、行星齿轮架位移机构、齿圈托架位移机构、太阳齿轮轴位移机构、转矩制动装置和转矩驱动装置；应变测量装置用于测量行星齿轮机构的太阳轮和行星齿轮的应变，行星齿轮调整机构与所述行星齿轮相连，用于调整行星齿轮轴的位置，行星齿轮架位移机构置于转矩制动装置下部，用于调整行星齿轮架的水平位移，太阳齿轮轴位移机构置于转矩驱动装置下部，用于调整太阳齿轮轴及转矩驱动装置的水平位移，齿圈托架位移机构与行星齿轮机构的齿圈相连，用于调整齿圈竖向位移。本发明专利技术实现对不同尺寸、不同规格的行星齿轮齿根应力的测量。

【技术实现步骤摘要】
一种可变尺寸的RV减速器行星齿轮应力测量装置及方法
本专利技术涉及齿轮测量
，具体涉及一种可变尺寸的RV减速器行星齿轮应力测量装置及方法。
技术介绍
行星齿轮传动与普通齿轮传动相比，具有许多独特优点。最显著的特点是在传递动力时可以进行功率分流，并且输入轴和输出轴处在同一水平线上。所以行星齿轮传动现已被广泛应用于各种机械传动系统中的减速器、增速器和变速装置。其中，减速器部件作为工业机器人关节中的精密传动装置，直接决定着工业机器人的动态特性、承载特性和运动定位精度。RV(RotaryVector)减速器具有传动比大、体积小、质量轻、寿命长、传动精度高、传动效率高且精度保持性好等一系列优点，是重载工业机器人关节精密减速器的首选。RV减速器是由一级渐开线行星传动轮系和一级摆线轮行星传动轮系串联而成。与输入端直接相连渐开线行星轮结构对RV传动系统的动态传动特性起着决定作用，其中零件摆线轮对RV减速器整机的传动精度、寿命和振动噪声等性能具有重要影响。目前行星齿轮应变的测量主要依靠光弹法和电测法，其中，电测法所需的测试系统较简单，但实际的行星齿轮箱难以为电阻应变片提供足够的安装空间，在测试系统的安装过程中存在着较大的困难，且不同尺寸的行星齿轮难以共用一套测量设备，要对不同尺寸的行星齿轮进行应力测量，需要配置不同的实验台，所需成本过大。
技术实现思路
本专利技术为克服现有技术，提供一种可变尺寸的RV减速器行星齿轮应力测量装置及方法，实现对不同尺寸、不同规格的行星齿轮齿根应力的测量。一种可变尺寸的RV减速器行星齿轮应力测量装置，包含应变测量装置、行星齿轮机构、行星齿轮调整机构、行星齿轮架位移机构、齿圈托架位移机构、太阳齿轮轴位移机构、转矩制动装置和转矩驱动装置；应变测量装置用于测量行星齿轮机构的太阳轮和行星齿轮的应变，行星齿轮调整机构与所述行星齿轮相连，用于调整行星齿轮轴的位置，行星齿轮架位移机构置于转矩制动装置下部，用于调整转矩制动装置以及行星齿轮调整机构水平位移，太阳齿轮轴位移机构置于转矩驱动装置下部，用于调整转矩驱动装置驱动太阳齿轮轴的水平位移，齿圈托架位移机构与行星齿轮机构的齿圈相连，用于调整齿圈竖向位移。一种可变尺寸的RV减速器行星齿轮应力测量方法，包含以下步骤：1)准备好待检测行星齿轮上的齿圈；2)根据齿圈尺寸选用合适的齿圈托架，并利用齿圈托架位移机构将齿圈竖向调整至合适位置；3)将转矩传感器分别设于第一电机的输出端及磁粉制动器的输出端，转矩传感器与测控系统相连；4)设置太阳轮以及行星齿轮；4.1)将太阳齿轮轴与转矩驱动装置相连，将应变传感器贴于太阳轮的齿根，将应变传感器的输出端与无线数据采集卡连接，通过太阳齿轮轴位移机构将太阳轮调整到相应位置；4.2)将待检测行星齿轮分别设于行星齿轮架上，根据所需测量行星齿轮的尺寸，通过行星齿轮调整机构调节行星齿轮轴的位置，使行星齿轮轴与行星齿轮位于能与所测量太阳轮啮合的位置；4.3)将应变传感器贴于行星齿轮齿根及齿侧，将应变传感器输出端与无线数据采集卡连接，微调行星齿轮的角度，并通过行星齿轮架位移机构将行星齿轮调整到相应位置，使行星齿轮能与太阳轮及齿圈啮合；5)启动第一电机驱动太阳轮转动，带动行星齿轮转动，启动磁粉制动器模拟行星齿轮所受到的载荷，采用可控稳流电源来调节加载的大小，转矩传感器收集相应的载荷信息并传输至测控系统；6)应变传感器受力之后产生相应的电信号，通过无线采集卡将信号传输至测控系统中，进行观测和收集数据；7)测控系统根据收集的数据计算得到在不同载荷下行星齿轮以及太阳轮的齿根应变。本专利技术相比现有技术的有益效果是：本专利技术实现对不同尺寸的RV减速器行星齿轮工作时所产生的应力进行检测，测量精度高，且可以实现对行星齿轮以及太阳齿轮的分离与啮合，操作简单，适配性好。本专利技术可实现4个自由度的运动，行星齿轮调整机构以实现行星齿轮相对齿圈和太阳轮的位置，齿圈托架位移机构可实现齿圈竖向位移调整，以确保实验时，太阳轮、行星齿轮与齿圈相互啮合，还可实现适应不同规格尺寸的齿圈和行星齿轮位置调整，以实现不同齿根应力的测量。行星齿轮架位移机构可实现转矩制动装置及行星齿轮架的水平位移，便于行星齿轮的安装、更换和调整，而太阳齿轮轴位移机构可实现转矩驱动装置和太阳齿轮轴的水平位移，便于太阳齿轮的安装、更换及调整。行星齿轮调整机构、行星齿轮架位移机构、齿圈托架位移机构、太阳齿轮轴位移机构、转矩制动装置和转矩驱动装置的相互配合以实现RV减速器行星齿轮应力测量。下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步地说明：附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为行星齿轮调整机构的示意图；图3为行星齿轮调整机构局部剖视图；图4为齿圈托架位移机构的结构示意图；图5为行星齿轮机构的示意图；图6为转矩驱动装置和太阳齿轮轴位移机构的示意图；图7为转矩制动装置和行星齿轮架位移机构的示意图。具体实施方式参见图1所示，一种可变尺寸的RV减速器行星齿轮应力测量装置，包含应变测量装置1、行星齿轮机构2、行星齿轮调整机构3、行星齿轮架位移机构6、齿圈托架位移机构7、太阳齿轮轴位移机构8、转矩制动装置5和转矩驱动装置9；如图5所示，应变测量装置1用于测量行星齿轮机构2的太阳轮18和行星齿轮27的应变，行星齿轮调整机构3与所述行星齿轮27相连，用于调整行星齿轮轴的径向位置，行星齿轮架位移机构6置于转矩制动装置5下部，用于调整转矩制动装置5以及行星齿轮调整机构3水平位移，以安装、拆卸和调整行星齿轮，太阳齿轮轴位移机构8置于转矩驱动装置9下部，用于调整转矩驱动装置9驱动太阳齿轮轴19的水平位移，齿圈托架位移机构7与行星齿轮机构2的齿圈29相连，用于调整齿圈29竖向位移。使用时，应变传感器17的输出端通过无线数据采集卡16与测控系统10相连，以实现数据采集和执行机构控制。应变测量装置1包括应变传感器17以及与应变传感器17相连的无线数据采集卡16，为了准确可靠地进行应力测量，应变传感器17分别设置于行星齿轮机构2的太阳轮18和待检测行星齿轮27的齿根和齿侧。通常，应变传感器17为应变片传感器，采用全桥方式粘贴，两片贴于齿根，另外两片作为温度补偿片贴于齿侧，通过无线数据采集卡16与测控系统10相连。行星齿轮机构2包含齿圈29、行星齿轮27和太阳轮18。进一步地，如图2所示，行星齿轮调整机构3包含连接滑块3-41、行星齿轮架3-40、调节旋钮3-43、锥齿轮一3-46、三个锥齿轮二3-47和三个第一滚珠丝杆副，三个第一滚珠丝杠副沿周向均布设置，并可转动地置在行星齿轮架3-40上，连接滑块3-41一侧与行星齿轮27可转动连接，连接滑块3-41另一侧与第一滚珠丝杆3-42上旋钮的第一螺母固接，第一滚珠丝杆3-42的一端连接有锥齿轮二3-47，调节旋钮3-43可转动地设置在行星齿轮架3-40的中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变尺寸的RV减速器行星齿轮应力测量装置，其特征在于：包含应变测量装置(1)、行星齿轮机构(2)、行星齿轮调整机构(3)、行星齿轮架位移机构(6)、齿圈托架位移机构(7)、太阳齿轮轴位移机构(8)、转矩制动装置(5)和转矩驱动装置(9)；/n应变测量装置(1)用于测量行星齿轮机构(2)的太阳轮(18)和行星齿轮(27)的应变，行星齿轮调整机构(3)与所述行星齿轮(27)相连，用于调整行星齿轮轴的位置，行星齿轮架位移机构(6)置于转矩制动装置(5)下部，用于调整转矩制动装置(5)以及行星齿轮调整机构(3)水平位移，太阳齿轮轴位移机构(8)置于转矩驱动装置(9)下部，用于调整转矩驱动装置(9)驱动太阳齿轮轴(19)的水平位移，齿圈托架位移机构(7)与行星齿轮机构(2)的齿圈(29)相连，用于调整齿圈(29)竖向位移。/n

【技术特征摘要】
1.一种可变尺寸的RV减速器行星齿轮应力测量装置，其特征在于：包含应变测量装置(1)、行星齿轮机构(2)、行星齿轮调整机构(3)、行星齿轮架位移机构(6)、齿圈托架位移机构(7)、太阳齿轮轴位移机构(8)、转矩制动装置(5)和转矩驱动装置(9)；
应变测量装置(1)用于测量行星齿轮机构(2)的太阳轮(18)和行星齿轮(27)的应变，行星齿轮调整机构(3)与所述行星齿轮(27)相连，用于调整行星齿轮轴的位置，行星齿轮架位移机构(6)置于转矩制动装置(5)下部，用于调整转矩制动装置(5)以及行星齿轮调整机构(3)水平位移，太阳齿轮轴位移机构(8)置于转矩驱动装置(9)下部，用于调整转矩驱动装置(9)驱动太阳齿轮轴(19)的水平位移，齿圈托架位移机构(7)与行星齿轮机构(2)的齿圈(29)相连，用于调整齿圈(29)竖向位移。


2.根据权利要求1所述一种可变尺寸的RV减速器行星齿轮应力测量装置，其特征在于：所述行星齿轮调整机构(3)包含连接滑块(3-41)、行星齿轮架(3-40)、调节旋钮(3-43)、锥齿轮一(3-46)、三个锥齿轮二(3-47)和三个第一滚珠丝杆副，三个第一滚珠丝杠副沿周向均布设置，并可转动地置在行星齿轮架(3-40)上，连接滑块(3-41)一侧与行星齿轮(3-27)可转动连接，连接滑块(3-41)另一侧与第一滚珠丝杆(3-42)上旋钮的第一螺母固接，第一滚珠丝杆(3-42)的一端连接有锥齿轮二(3-47)，调节旋钮(3-43)可转动地设置在行星齿轮架(3-40)的中部，且调节旋钮(3-43)的输出端连接锥齿轮一(3-46)，锥齿轮一(3-46)与三个锥齿轮二(3-47)啮合，所述转矩制动装置(5)的输出端与行星齿轮架(3-40)相连。


3.根据权利要求1所述一种可变尺寸的RV减速器行星齿轮应力测量装置，其特征在于：所述齿圈托架位移机构(7)包括齿圈托架(7-30)、升降台(7-31)、双输出轴电机(7-39)、基座(7-36)、两个蜗轮(7-38)、两个蜗杆(7-37)和两个第二滚珠丝杠副，齿圈托架(7-30)上侧连接齿圈(7-29)，下侧与升降台(7-31)相连，两个第二滚珠丝杠副的两个第二滚珠丝杠(7-33)竖向布置，第二滚珠丝杠(7-33)的上端与升降台(7-31)连接，第二滚珠丝杠(7-33)伸入基座(7-36)内并相对基座(7-36)能竖向移动，蜗轮(7-38)内圈与第二滚珠丝杠(7-33)上旋钮的第二螺母固接，并可转动地设置在基座(7-36)上，双输出轴电机(7-39)固定在基座(7-36)上，双输出轴电机(7-39)的两个输出轴分别连接一个蜗杆(7-37)，蜗杆(7-37)可转动地设置在基座(7-36)上，对应的蜗轮(7-38)与蜗杆(7-37)啮合。


4.根据权利要求2或3所述一种可变尺寸的RV减速器行星齿轮应力测量装置，其特征在于：所述转矩驱动装置(9)包含第一电机(9-11)和转矩传感器(9-14)；
第一电机(9-11)和转矩传感器(9-14)由太阳齿轮轴位移机构(8)驱动实现直线移动，转矩传感器(9-14)的两侧分别与第一电机(9-11)的输出轴和太阳齿轮轴(19)相连。


5.根据权利要求4所述一种可变尺寸的RV减速器行星齿轮应力测量装置，其特征在于：所述太阳齿轮轴位移机构(8)包含第三滚珠丝杆副、第三滑轨基座(8-19)和第三电机(8-22)，第三电机(8-22)固定于第三滑轨基座(8-19)上，第三滚珠丝杆副置于第三滑轨基座(8-19)的槽内，第三滚珠丝杠(8-20)的轴线与太阳齿轮轴(19)的轴线共线，第三滚珠丝杠(8-20)可转动地设置在第三滑轨基座(8-19)上，第三滚珠丝杠(8-20)的一端与第三电机(8-22)的输出端相连，第一电机(9-11)和转矩传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨慕林，娄军强，李国平，崔玉国，罗利敏，贡林欢，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33