本发明专利技术的一种柔性铰链弯曲疲劳寿命测试装置涉及一种柔性铰链测试装置，目的是为了克服现有的弯曲疲劳测试装置反向误差大、加载精度低、易磨损等的问题，包括音圈电机、位移测量装置、柔性铰链加载杆、固定台、处理器和位移补偿装置；位移补偿装置包括膜片弹簧固定机构、膜片弹簧和位移补偿柔性铰链；音圈电机的动子与膜片弹簧固定机构固定连接；位移补偿柔性铰链的一端通过膜片弹簧与膜片弹簧固定机构连接；位移补偿柔性铰链的另一端与柔性铰链加载杆的一端连接；柔性铰链加载杆的另一端通过被测柔性铰链与固定台连接；位移测量装置，用于测量音圈电机动子的实际位移量并发送至处理器；处理器，用于使得实际位移量等于设定的动子位移量。子位移量。子位移量。
【技术实现步骤摘要】
一种柔性铰链弯曲疲劳寿命测试装置
[0001]本专利技术涉及一种柔性铰链测试装置。
技术介绍
[0002]柔性铰链是利用材料的弹性变形产生位移的一种特殊的运动副，具有无摩擦、无间隙、运动灵敏、免于润滑、结构刚度高等优点，广泛应用于各种需要高精度定位或高频运动的机构。柔性铰链在工作过程中需经历数百万次的弯曲变形。因此柔性铰链的疲劳寿命是影响可靠性的关键环节。柔性铰链的疲劳寿命与其几何设计参数、载荷工况、材料状态和时效强化工艺等因素密切相关。因此准确的预测柔性铰链的疲劳寿命具有较大的困难，工程上通常需要对柔性铰链的疲劳寿命开展加速寿命试验以验证设计的可靠性。为了满足对柔性铰链疲劳寿命测试的需求，需要设计相应的角度加载装置实现在一定角度范围对柔性铰链进行高频、高精度角度加载，且加载装置本身应具有较高的疲劳寿命。
[0003]目前，现有的弯曲疲劳测试装置普遍采用关节轴承或球铰链等接触式轴承，存在反向误差大、加载精度低、易磨损等缺点，不能满足对柔性铰链进行高精度角度加载疲劳寿命测试的需求。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是为了克服现有的弯曲疲劳测试装置反向误差大、加载精度低、易磨损等的问题，提供了一种柔性铰链弯曲疲劳寿命测试装置。
[0005]本专利技术的一种柔性铰链弯曲疲劳寿命测试装置，包括音圈电机、位移测量装置、柔性铰链加载杆、固定台、处理器和位移补偿装置；
[0006]位移补偿装置包括膜片弹簧固定机构、膜片弹簧和位移补偿柔性铰链；
[0007]音圈电机的动子与膜片弹簧固定机构固定连接；
[0008]位移补偿柔性铰链的一端通过膜片弹簧与膜片弹簧固定机构连接；
[0009]位移补偿柔性铰链的另一端与柔性铰链加载杆的一端连接；
[0010]柔性铰链加载杆的另一端通过被测柔性铰链与固定台连接；
[0011]位移测量装置，与处理器连接，用于测量音圈电机动子的实际位移量并发送至处理器；
[0012]处理器，与音圈电机连接，用于根据设定的动子位移量和设定的频率控制音圈电机的动子进行直线往复运动；以及将实际位移量与设定的动子位移量进行对比，使得实际位移量等于设定的动子位移量。
[0013]本专利技术的有益效果是：
[0014]本专利技术无需采用滑动轴承、关节轴承或球铰链等接触式轴承的组合设计，缩短加载装置的传动链，避免反向误差，从而提高了加载精度和疲劳寿命。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的一种柔性铰链弯曲疲劳寿命测试装置的一个角度的结构示意图；
[0016]图2为本专利技术的一种柔性铰链弯曲疲劳寿命测试装置的另一个角度的结构示意图；
[0017]图3为本专利技术的一种柔性铰链弯曲疲劳寿命测试装置中膜片弹簧的结构示意图；
[0018]图4为本专利技术的一种柔性铰链弯曲疲劳寿命测试装置的电气结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0021]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。
[0022]具体实施方式一，本实施方式的一种柔性铰链弯曲疲劳寿命测试装置，包括音圈电机1、位移测量装置2、柔性铰链加载杆3、固定台4、处理器5和位移补偿装置6；
[0023]位移补偿装置6包括膜片弹簧固定机构6
‑
1、膜片弹簧6
‑
2和位移补偿柔性铰链6
‑
3；
[0024]音圈电机1的动子与膜片弹簧固定机构6
‑
1固定连接；
[0025]位移补偿柔性铰链6
‑
3的一端通过膜片弹簧6
‑
2与膜片弹簧固定机构6
‑
1连接；
[0026]位移补偿柔性铰链6
‑
3的另一端与柔性铰链加载杆3的一端连接；
[0027]柔性铰链加载杆3的另一端通过被测柔性铰链8与固定台4连接；
[0028]位移测量装置2，与处理器5连接，用于测量音圈电机1动子的实际位移量并发送至处理器5；
[0029]处理器5，与音圈电机1连接，用于根据设定的动子位移量和设定的频率控制音圈电机1的动子进行直线往复运动；以及将实际位移量与设定的动子位移量进行对比，使得实际位移量等于设定的动子位移量。
[0030]其中，膜片弹簧6
‑
2包括同轴套接的内环和外环，且内环通过连接筋与外环连接；
[0031]膜片弹簧6
‑
2的外环与膜片弹簧固定机构6
‑
1固定，膜片弹簧6
‑
2的内环与位移补偿柔性铰链6
‑
3的一端固定。
[0032]具体地，音圈电机是一种直接驱动电机，具有结构简单、体积小、加速度高、响应快等特性，因此该驱动方案可实现高频、高精度往复直线运动。
[0033]如图1～图4所示，本实施方式的装置由音圈电机1驱动，并通过位移测量装置2对音圈电机1的动子的位移进行实时测量和反馈。
[0034]位移补偿装置6，使得角度加载装置的结构紧凑，缩短传动链，无反向误差。
[0035]柔性铰链加载杆3的移动侧(一端)的采用膜片弹簧6
‑
2和位移补偿柔性铰链6
‑
3的组合设计，来补偿柔性铰链加载杆3摆动导致的径向位移。这样无需采用滑动轴承、关节轴承或球铰链等接触式轴承的组合设计，缩短加载装置的传动链，避免反向误差，从而达到提
高加载精度和疲劳寿命的目的。
[0036]进一步地，还包括直线轴承7；
[0037]音圈电机1的动子通过直线轴承7与膜片弹簧固定机构6
‑
1固定连接。
[0038]其中，直线轴承7为空气静压轴承；
[0039]音圈电机1的动子与空气静压轴承的滑块的一端连接，空气静压轴承的滑块的另一端与膜片弹簧固定机构6
‑
1固定连接。
[0040]具体地，直线轴承7采用空气静压轴承支撑对音圈电机1的动子提供高精度支撑。空气静压轴承具有无摩擦磨损、运动速度高等优点，具有较高的使用寿命，从而克服了普通滚动轴承反向误差大，以及在高速往复运动工况下迅速发生疲劳磨损的缺点。
[0041]进一步地，位移测量装置2为光栅传感器；
[0042]光栅传感器固定在空气静压轴承的滑块上方，该光栅传感器通过测量空气静压轴承的滑块的位移量，从而得到音圈电机1的动子的位移量。
[0043]具体地，位移测量装置2采用光栅传感器，通过高精度的光栅传感器对音圈电机本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种柔性铰链弯曲疲劳寿命测试装置，其特征在于，包括音圈电机(1)、位移测量装置(2)、柔性铰链加载杆(3)、固定台(4)、处理器(5)和位移补偿装置(6)；所述位移补偿装置(6)包括膜片弹簧固定机构(6
‑
1)、膜片弹簧(6
‑
2)和位移补偿柔性铰链(6
‑
3)；所述音圈电机(1)的动子与所述膜片弹簧固定机构(6
‑
1)固定连接；所述位移补偿柔性铰链(6
‑
3)的一端通过所述膜片弹簧(6
‑
2)与所述膜片弹簧固定机构(6
‑
1)连接；所述位移补偿柔性铰链(6
‑
3)的另一端与所述柔性铰链加载杆(3)的一端连接；所述柔性铰链加载杆(3)的另一端通过被测柔性铰链(8)与所述固定台(4)连接；所述位移测量装置(2)，与所述处理器(5)连接，用于测量所述音圈电机(1)动子的实际位移量并发送至所述处理器(5)；所述处理器(5)，与所述音圈电机(1)连接，用于根据设定的动子位移量和设定的频率控制所述音圈电机(1)的动子进行直线往复运动；以及将所述实际位移量与设定的动子位移量进行对比，使得实际位移量等于设定的动子位移量。2.根据权利要求1其中一项所述的一种柔性铰链弯曲疲劳寿命测试装置，其特征在于，膜片弹簧(6
‑
2)包括同轴套接的内环和外环，且内...
【专利技术属性】
技术研发人员：高强，朱敏，卢礼华，高思煜，漆力子，
申请(专利权)人：哈工大机器人创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。