本发明专利技术公开了一种基于随动力矩负载的负载模拟器，其包括有弹性施力组件、骨架组件、连杆组件和扭矩测量组件；弹性施力组件、连杆组件和扭矩测量组件安装在骨架组件上。弹性施力组件用于实现对被测件进行不同梯度的预施加力的加载；骨架组件实现在同一平台上进行随动力矩负载的加载；连杆组件用于实现力/力矩的有效传递；扭矩测量组件用于实现对被测件的加载扭矩及连杆组件中转动角度的测量。本发明专利技术的负载模拟器是一种含有弹簧组件的负载设备，通过丝杠调节弹簧的预紧力，达到对被测件的不同梯度的力矩负载要求。如负载弹簧无法满足要求，可换接不同刚度的弹簧及换装第一连杆上的挂点，实现不同梯度的力矩负载要求。还可测试被测测件输出端的动刚度及静刚度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种负载模拟器，更特别地说，是指一种基于随动力矩负载的负载模拟器。
技术介绍
仪器设备受到反向力矩负载情况下的性能测试是工业领域关注的关键技术，其在受到反向力矩负载的性能将极大的影响被测仪器设备的稳定性、可靠性、快速性等。在半实物仿真实验、力标定等应用场合向被测件施加被动力/力矩，测试被测件是否合格，负载模拟器具有较好的机械接口，也可以测试高速精密车床、减速器、轧机张力系统、汽车刹车系统等。现有的负载模拟器多集中在小扭矩、单一梯度、正向力矩的加载，鲜见大扭矩、多梯度、随动力矩加载。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于随动力矩负载的负载模拟器，本专利技术的负载模拟器是一种含有弹簧组件与双四连杆机构相结合的负载设备，通过丝杠调节弹簧的预紧力，达到对被测件的不同梯度的力矩负载要求。如负载弹簧无法满足要求，可换接不同刚度的弹簧及换装第一连杆上的挂点，实现不同梯度的力矩负载要求。还可测试被测测件输出端的动刚度及静刚度。本专利技术的一种基于随动力矩负载的负载模拟器，其包括有弹性施力组件(I)、骨架组件(2)、连杆组件(3)和扭矩测量组件(4);弹性施力组件(I)、连杆组件(3)和扭矩测量组件(4)安装在骨架组件(2)上；在弹性施力组件(I)中先将十字轴(18)套接在丝杠(12)的光轴段(12B)上，再将十字轴(18)放置在丝杠座(13)的第一支撑臂(13A)与第二支撑臂(13B)之间，并在丝杠座(13)的上端安装上丝杠压板(17)，随后将第一丝杠螺母(19A)、第二丝杠螺母(19B)、 第一卡件(14)套接在丝杠(12)上；弹簧(11)的一端旋入第一卡件(14)的通孔内，弹簧(11)的另一端旋入第二卡件(15)的通孔内，第二卡件(15)的连接臂通过卡件轴(16)与第一连杆(31)的一端连接；第一丝杠螺母(19A)与第二丝杠螺母(19B)能够使丝杠(12)相对于丝杠座(13)不窜动；弹性施力组件(I)通过丝杠(12)来调节弹簧(11)的伸长量，从而实现对被测件(5)进行不同梯度的预施加力的加载；在骨架组件(2)中第一立板(23)的一端与第二立板(24)的一端垂直安装在底座(21)上，第一立板(23)的另一端与第二立板(24)的另一端上安装有横板(22);第一立板(23)与第二立板(24)之间的一侧安装有第三立板(25)，第一立板(23)与第二立板(24) 之间的另一侧安装有支撑座(27);第一立板(23)的内侧板面上安装有第二挡板组件(29)， 第二立板(24)的内侧板面上安装有第一挡板组件(28) ;U形座(26)安装在底座(21)的一端;在连杆组件(3)中连杆支撑轴(37)安装在第一连杆(31)上，第一连杆(31)的一端连接有卡件轴(16)，第一连杆(31)的另一端通过第一连杆轴(38)与第二连杆32的一端连接，第二连杆(32)的另一端通过第二连杆轴(39)与第三连杆(33)的一端、第四连杆(34)的一端连接，第三连杆(33)的另一端安装在支撑座(27)上，第四连杆(34)的另一端通过第三连接轴(36L)与第五连杆(36A)的一端连接，第五连杆(36A)的另一端通过第二连接轴(36K)与第六连杆(36B)的U形夹臂端连接，第六连杆(36B)的另一端连接在第一连接轴(36F)上；角度传感器(36D)安装在角度传感器支座(36C)的上部；在扭矩测量组件(4)中扭矩传感器(41)的上部套接有第四滚珠轴承(45)，并用下锁母(46)锁紧，扭矩传感器(41)的下部套接有第三滚珠轴承(44);第二支座(42)套接在扭矩传感器(41)的外部，上锁母(43)安装在连接盘(47)上，连接盘(47)安装在被测件(5)的A键槽(52)中；扭矩传感器(41)的一端安装在连接盘(47)的方孔(47C)内；被测件(5)的扭力输出盘(51)与连接盘(47)通过螺栓固定连接。本专利技术基于随动力矩负载的负载模拟器的优点在于①本专利技术的负载模拟器可进行双向施加被动力/力矩的载荷，可根据被测件的运动状况进行跟随施加力/力矩，具有较好的对称度及线性度施加力/力矩。相比电动式负载模拟器，在一定运动频率内多余力矩较小使用方便。②本专利技术的负载模拟器能够模拟真实的工况环境，负载模拟器采用耐高低温的设计，在设计中需要考虑高低温环境条件对零部件工作性能的影响。例如零件的材料选用 2024航空铝材料，长度尺寸(特别是长度)、应力场、摩擦状态等都可能发生一定变化。至于轴承零件和润滑剂的选用，选择现有商品就可以提供解决办法。采用壳牌T220润滑剂的闪点温度在258°C，桂北高温轴承有限公司的高温旋转轴承正常工作温度为300°C，均可以满足使用要求。③本专利技术中的连杆组件采用双曲柄四连杆机构实施载荷，能够使弹性施力组件产生的力/力矩平稳，减少了低频(8Hz)加载时干扰力矩的干扰，同时也减小了振动环境下对被测件的动态干扰。④本专利技术中的骨架组件采用悬架机构半沉于底座上，由于扭矩测量组件安装在悬架机构上，在通过扭矩测量组件测量被测件的扭矩时不受干扰。⑤本专利技术的负载模拟器占用空间体积小、重量轻，采用便携设计两人就可抬动，体积小可放入通用的温箱来测试仪器。附图说明图图图构图。图图图图I是本专利技术基于随动力矩负载的负载模拟器的结构图。IA是本专利技术基于随动力矩负载的负载模拟器的另一视角结构图。IB是未装配骨架组件的本专利技术基于随动力矩负载的负载模拟器的另一视角结2是本专利技术基于随动力矩负载的负载模拟器的骨架组件的结构图。2A是本专利技术基于随动力矩负载的负载模拟器的骨架组件的另一视角结构图。 2B是本专利技术基于随动力矩负载的负载模拟器的骨架组件的分解图。3是本专利技术基于随动力矩负载的负载模拟器的弹性施力组件的结构图。图3A是本专利技术的弹性施力组件中丝杠座的结构图。图4是本专利技术基于随动力矩负载的负载模拟器的连杆组件的结构图。图4A是本专利技术基于随动力矩负载的负载模拟器的连杆组件的分解图。图4B是本专利技术连杆组件中角度传感器组件的分解图。图5是本专利技术基于随动力矩负载的负载模拟器的扭矩测量组件的结构图。图5A是本专利技术基于随动力矩负载的负载模拟器的扭矩测量组件的分解图。图6是被测件的仰视图。图7是本专利技术负载模拟器运动时的简示图。图中编号为1.弹性施力组件；11.弹簧；12.丝杠；12A.丝杠肩；12B.光轴段； 12C.丝杠段；13.丝杠座；13A.第一支撑臂；13B.第二支撑臂；13C.第一凹槽；13D.第二凹槽；13E.底板；13F.沉头孔；14.第一卡件；14A.第三通孔；14B.第四通孔；14C.丝杠孔； 14D.半圆弧缺孔；15.第二卡件；15A.第五通孔；15B.第六通孔；15C.半圆弧缺孔；MD. 第一连接臂；15E.第二连接臂；15F.第七通孔；15G.第八通孔；16.卡件轴；16A.上锁扣； 16B.下锁扣；16C.防滑螺母；17.丝杠压板；17A.第一通孔；18.十字轴；18A.第二通孔； 19A.第一丝杠螺母；19B.第二丝杠螺母；2.骨架组件；21.底座；2A.前板面；2B.后板面； 21A.丝杠腔；21B.第一减重腔；21C.第二减重腔；21D.第三减重腔；211.第一把手；212. 第二把手；213.第三把手；214.第四把手；22.横板；23.第一立板；24.第二立板本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宗光华，吴洪冲，魏志强，屈玉丰，陈斌，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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