一种精密减速器振动测试系统及测试方法，所述测试系统包含测试台架、无线加速度传感器、非接触振动测量模块、动平衡检测模块和转动惯量调节装置；电机的轴向竖向布置，电机的外壳与精密减速器的机壳固接，负载圆盘固定在精密减速器的可转动输出法兰上，电机的输出轴与所述可转动输出法兰相连，负载圆盘的轴线、可转动输出法兰的轴线与电机的轴线共线，非接触振动测量模块用于检测精密减速器机壳处的速度振动信息，动平衡检测模块用于检测负载圆盘径向跳动的位移，转动惯量调节装置安装在负载圆盘上，以实现对负载圆盘转动惯量的改变。本发明专利技术多测点对精密减速器进行测量，采集到的信号更加全面，更准确，适用于不同精密减速器的振动测试。的振动测试。的振动测试。
【技术实现步骤摘要】
一种精密减速器振动测试系统及测试方法
[0001]本专利技术精密减速器性能测试领域，具体涉及一种精密减速器振动测试系统及测试方法。
技术介绍
[0002]精密减速器是一种精密的动力传达机构，其具有扭矩大、传动精度高、传动效率高等特点，广泛应用于工业机器人及航空航天
精密减速器主要有两种，一种是RV减速器，一种是谐波减速器。RV减速器是一种高精密的摆线针轮行星传动设备，由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机的后级组成，是工业机器人的核心零部件之一。其具有传动比大，精度高，传动效率高，结构紧凑等特点。谐波减速器由刚轮、柔轮、和波发生器三个主要构件组成。具有传动精度高、平稳，且没有冲击和明显噪声等优点，广泛应用于中小型工业机器人的腕部关节和协作机器人的一体化关节中。
[0003]可以有效地反映出零件加工及装配时产生的误差且对工业机器人的传动平稳性至关重要，因此对精密减速器进行振动测试成为了提高精密减速器性能的重要环节。现有振动测试系统大多采用接触式测量，通过粘贴加速度传感器测量精密减速器机壳上的振动，加速度传感器在高温下不易使用，而精密减速器在运行过程中发热量大，因此采用接触式测量会对采集到的信号产生干扰。
[0004]经检索发现，目前国内尚未有相关文献可有效解决以上问题。例如：
[0005]公布号为CN109084882A的中国专利申请公开了一种旋转圆盘振动检测控制装置及方法。该专利技术针对的是涡轮机、圆锯、陀螺仪其上的旋转圆盘横向振动的测试，但是卧式测试，测试时负载存在偏心，以及动不平衡的问题，无法适用于不同规格精密减速器的振动测试。
[0006]公布号为CN113390636A的中国专利申请公开了一种用于RV减速器振动测试的试验装置，该专利技术采集信号单一，不能真正分析全面精密减速器运行时的动态特性，确定的精密减速器的因素不够准确和全面。
技术实现思路
[0007]本专利技术为克服现有技术的不足，提供一种精密减速器振动测试系统及测试方法。该系统及方法采用接触式测量和非接触式测量两种方式，分别测得精密减速器运行时切向振动以及精密减速器机壳处的振动，对采集的数据进行分析，得到精密减速器运行时的动态特性，确定精密减速器的振动来源及影响因素。
[0008]一种精密减速器振动测试系统，包含测试台架和无线加速度传感器；所述测试台架包含机架、负载圆盘和电机；电机的外壳固定在机架上，无线加速度传感器布置在负载圆盘的上表面上，用于检测负载圆盘转动时的加速度振动信息；
[0009]还包含非接触振动测量模块、动平衡检测模块和转动惯量调节装置；所述电机的轴向竖向布置，电机的外壳与精密减速器的机壳固接，负载圆盘固定在精密减速器的可转
动输出法兰上，电机的输出轴与所述可转动输出法兰相连，负载圆盘的轴线、可转动输出法兰的轴线与电机的轴线共线，非接触振动测量模块用于检测精密减速器机壳的速度振动信息，动平衡检测模块用于检测负载圆盘径向跳动的位移，转动惯量调节装置安装在负载圆盘上，以实现对负载圆盘转动惯量的改变。
[0010]一种精密减速器振动测试系统的测试方法，所述方法包含：
[0011]S1、根据精密减速器型号对应的额定转矩，计算所需负载圆盘的质量，选取负载圆盘；
[0012]S2、组装精密减速器振动测试系统；将无线加速度传感器布置在距离负载圆盘回转中心一定距离的传感器卡槽中，将转动惯量调节装置安装在负载圆盘上；将三脚架一布置在机架一侧，测振仪安装在三脚架一上，调节三脚架一的高度以及角度，使测振仪的激光能够垂直照射在精密减速器机壳处，三脚架二布置在机架一侧，激光位移传感器安装在三脚架二上，调节三脚架二的高度以及角度，使激光位移传感器的激光能够垂直照射在负载圆盘的周侧面；
[0013]S3、检测负载圆盘安装是否达到动平衡；控制电机启动，电机驱动精密减速器，精密减速器的输出法兰带动负载圆盘转动，激光位移传感器采集负载圆盘转动一圈径向跳动的位移，以此来判断负载圆盘是否达到运动平衡；
[0014]S4、负载圆盘达到动平衡后，根据待测精密减速器额定转矩对应的转动惯量，控制转动惯量调节装置以满足精密减速器转动惯量，用控制台上的计算机对无线加速度传感器和测振仪的数据进行采集，无线加速度传感器通过无线路由器将数据传输到计算机上，测振仪通过有线传输将数据传输到计算机上；
[0015]S5、用数据分析软件对数据进行分析，分析精密减速器的振动特征和测试结果。
[0016]本专利技术相比现有技术的有益效果是：
[0017]本专利技术负载圆盘的转动惯量可调节，克服现有测试系统测量不同型号精密减速器时需要调节负载重量或更换负载圆盘的缺点。
[0018]本专利技术同时采集旋转部件和非旋转部件的振动信号，解决了现有精密减速器振动测试系统只能采集单一的振动信号，测试不全面不准确的问题，
[0019]本专利技术采用非接触测量采集精密减速器机壳的振动信号，解决了传统接触式测量振动方法在测量时由于振动量太大造成的传感器脱落，以及测量对象温度变化大对传感器采集的数据造成的影响。
[0020]本专利技术采用立式测试台，克服了现有卧式测试系统测试时负载存在偏心，以及动不平衡的问题。
[0021]本专利技术测试方法简便，可靠，有助于确定精密减速器24的各零部件组配关系，有效地反馈出精密减速器零件的加工及装配误差。
[0022]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
[0023]图1为从一个方向看的本专利技术的精密减速器振动测试系统的示意图；
[0024]图2为从另一个方向看的精密减速器振动测试系统的示意图；
[0025]图3为电机、精密减速器及负载圆盘连接的示意图；
[0026]图4为转动惯量调节装置的示意图；
[0027]图5为减速器振动频谱图；
[0028]图6为局部放大频谱图。
具体实施方式
[0029]下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0030]需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0031]实施例1、如图1
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图2所示，一种精密减速器振动测试系统，包含测试台架和无线加速度传感器3；所述测试台架包含机架21、负载圆盘22和电机23；电机23的外壳固定在机架21上，无线加速度传感器3布置在负载圆盘22的上表面上，用于检测负载圆盘22转动时的加速度振动信息，并将数据传输到控制台4；
[0032]还包含非接触振动测量模块1、动平衡检测模块5和转动惯量调节装置6；所述电机23的轴向竖向布置，电机23的外壳与精密减速器24的机壳固接，负载圆盘22固定在精密减速器24的可转动输出法兰24
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1上，电机23的输出轴与所述可转动输出法兰24...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种精密减速器振动测试系统，包含测试台架和无线加速度传感器(3)；所述测试台架包含机架(21)、负载圆盘(22)和电机(23)；电机(23)的外壳固定在机架(21)上，无线加速度传感器(3)布置在负载圆盘(22)的上表面上，用于检测负载圆盘(22)转动时的加速度振动信息；其特征在于：还包含非接触振动测量模块(1)、动平衡检测模块(5)和转动惯量调节装置(6)；所述电机(23)的轴向竖向布置，电机(23)的外壳与精密减速器(24)的机壳固接，负载圆盘(22)固定在精密减速器(24)的可转动输出法兰(24
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1)上，电机(23)的输出轴与所述可转动输出法兰(24
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1)相连，负载圆盘(22)的轴线、可转动输出法兰(24
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1)的轴线与电机(23)的轴线共线，非接触振动测量模块(1)用于检测精密减速器(24)机壳的速度振动信息，动平衡检测模块(5)用于检测负载圆盘(22)径向跳动的位移，转动惯量调节装置(6)安装在负载圆盘(22)上，以实现对负载圆盘(22)转动惯量的改变。2.根据权利压强1所述一种精密减速器振动测试系统，其特征在于：所述转动惯量调节装置(6)包含步进电机(62)、安装架(63)、锥齿轮箱(64)和多个转动惯量改变机构；每个转动惯量改变机构包含重量块(61)、滚珠丝杠(65)、丝杠螺母(66)和轴承座(67)，多个转动惯量改变机构均布在负载圆盘(22)上，锥齿轮箱(64)的输入轴安装在步进电机(62)的输出端上，安装架(63)固定在轴承座(67)上，步进电机(62)的轴线与负载圆盘(22)的轴线共线，步进电机(62)固定在安装架(63)上，每个滚珠丝杠(65)的一端与锥齿轮箱(64)的输出端相连，每个滚珠丝杠(65)的两端可转动地设置在轴承座(67)上，轴承座(67)固定在负载圆盘(22)上，重量块(61)固定在旋拧在滚珠丝杠(65)上的丝杠螺母(66)上。3.根据权利要求1所述一种精密减速器振动测试系统，其特征在于：所述非接触振动测量模块(1)为测振仪。4.根据权利要求1所述一种精密减速器振动测试系统，其特征在于：所述动平衡检测模块(5)为激光位移传感器。5.根据权利要求1所述一种精密减速器振动测试系统，其特征在于：负载圆盘(22)上还设置有用于安装无线加速度传感器(3)的卡槽(22
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1)。6.一种根据权利要求1
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5任一项所述精密减速器振动测试系统的测试方法，其特征在于：所述方法包含：S1、根据精密减速器(24)型号对应的额定转矩，计算所需负载圆盘(22)的质量，选取负载圆盘；S2、组装精密减速器振动测试系统；将无线加速度传感器(3)布置在距离负载圆盘(22)回转中心一定距离的传感器卡槽(22
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1)中，将转动惯量调节装置(6)安装在负载圆盘(22)上；将三脚架一(12)布置在机架(21)一侧，测振仪(11)安装在三脚架一(12)上，调节三脚架一(12)的高度以及角度，使测振仪(11)的激...
【专利技术属性】
技术研发人员：张捷艇，娄军强，李国平，陈特欢，罗利敏，黄炳，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：
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