本發(fā)明涉及執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率測試領(lǐng)域，特別涉及一種能夠測試回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸入力矩、輸出力矩，并自動(dòng)計(jì)算效率的測試設(shè)備。

背景技術(shù)：

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率的高低是反映其性能好壞的關(guān)鍵參考指標(biāo)，目前，國內(nèi)對多回轉(zhuǎn)式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率方面的研究十分少見，并且也缺少一種測試多回轉(zhuǎn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率的試驗(yàn)平臺。現(xiàn)階段國內(nèi)對多回轉(zhuǎn)式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率測試往往是通過計(jì)算其理論輸出力矩，并借助磁粉制動(dòng)器測試實(shí)際輸出力矩，最終以實(shí)際輸出力矩與理論輸出力矩的除值得出其傳動(dòng)效率。大多數(shù)情況下，理論輸出力矩是通過估算而來的，并不能反映其真實(shí)輸入力矩值。而采用磁粉摩擦式制動(dòng)器提供輸出扭力，也存在以下諸多弊端：

第一、壽命短，不易更換。磁粉摩擦式制動(dòng)器是通過灌裝磁粉，通電后，磁粉產(chǎn)生硬化（硬化程度取決于電磁場的強(qiáng)度），然后和轉(zhuǎn)動(dòng)軸產(chǎn)生摩擦，從而產(chǎn)生扭矩；而其壽命取決于磁粉壽命，若磁粉受潮的話，性能會變得不穩(wěn)定，一般磁粉壽命在1-2年左右。

第二、力矩可調(diào)范圍窄。有些磁粉制動(dòng)器是摩擦產(chǎn)生阻尼，不通電環(huán)境下所提供的扭矩就已經(jīng)到達(dá)滿負(fù)荷扭矩的二分之一，因此磁粉制動(dòng)器提供的力矩只能在一定范圍內(nèi)。

第三、發(fā)熱量大。磁粉制動(dòng)器處于滑差工作狀態(tài)時(shí)，會因摩擦產(chǎn)生大量的熱，因而磁粉制動(dòng)器的應(yīng)用受其散熱能力的限制。

因此，開發(fā)一種多回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率試驗(yàn)臺對電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義和實(shí)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崟r(shí)檢測傳動(dòng)效率的回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率測試設(shè)備。

解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率測試設(shè)備，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一扭矩傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端與第一扭矩傳感器的一端連接，第一扭矩傳感器的另一端與執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器連接，還包括工作臺、主軸、第二扭矩傳感器、具有中心孔的車用摩擦盤、對車用摩擦盤進(jìn)行制動(dòng)的浮動(dòng)式卡鉗以及供壓站，主軸的一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在工作臺上，主軸的另一端與第二扭矩傳感器的一端連接，第二扭矩傳感器的另一端設(shè)有滑動(dòng)式連軸機(jī)構(gòu)，第二扭矩傳感器固定在工作臺上，所述車用摩擦盤套在主軸上后與主軸固定連接，浮動(dòng)式卡鉗與供壓站連接。

進(jìn)一步地，還包括滑軌、電機(jī)工作臺、滑移臺、第一直線驅(qū)動(dòng)器，滑軌固定在電機(jī)工作臺上，滑移臺滑動(dòng)配合在滑軌上，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及第一扭矩傳感器分別與滑移臺固定連接，第一直線驅(qū)動(dòng)器與滑移臺固定連接。

進(jìn)一步地，所述工作臺設(shè)有軸承座，在軸承座上安裝有第一軸承，所述主軸插入到第一軸承中與第一軸承固定。

進(jìn)一步地，所述主軸的周面上設(shè)有第一軸肩，主軸通過該第一軸肩與第一軸承過盈配合。

進(jìn)一步地，滑動(dòng)式連軸機(jī)構(gòu)包括直線驅(qū)動(dòng)器、安裝板、第二軸承、第一連軸套，直線驅(qū)動(dòng)器的一端與工作臺固定連接，直線驅(qū)動(dòng)器的另一端與安裝板固定連接，安裝板上設(shè)有通孔，第二軸承固定在安裝板上的通孔中，第一連軸套的一端通過鍵與第二扭矩傳感器周向固定，且第一連軸套與第二扭矩傳感器在軸向形成滑動(dòng)配合，第一連軸套的另一端穿過第二軸承并與第二軸承緊固。

進(jìn)一步地，滑動(dòng)式連軸機(jī)構(gòu)還包括第二連軸套，第二連軸套的一端與扭矩傳感器的輸入端固定連接，第二連軸套的周面上設(shè)有鍵槽。

進(jìn)一步地，所述車用摩擦盤的中心孔的孔壁面上設(shè)有臺階，所述主軸上設(shè)有第二軸肩，該第二軸肩通過螺釘與臺階緊固。

進(jìn)一步地，所述供壓站為液壓站或氣壓站。

本發(fā)明通過分別在回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸入端、輸出端增加扭矩傳感器，在輸出端增加車用摩擦盤及浮動(dòng)式卡鉗，通過供壓站為浮動(dòng)式卡鉗提供壓力，以提供不同大小的卡鉗摩擦制動(dòng)力，最終通過PLC測試軟件讀出電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸入端實(shí)時(shí)力矩、輸出端實(shí)時(shí)力矩，并自動(dòng)計(jì)算實(shí)時(shí)傳動(dòng)效率曲線。通過此次改進(jìn)，準(zhǔn)確地計(jì)算出了多回轉(zhuǎn)式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)傳動(dòng)效率，為其傳動(dòng)設(shè)計(jì)改進(jìn)提供了準(zhǔn)確數(shù)據(jù)支撐。通過摩擦盤代替磁粉制動(dòng)器的方式，提高了制動(dòng)器使用壽命，并大大降低了制動(dòng)器的制造成本及后期維護(hù)成本。另外，通過開放式自冷式設(shè)計(jì)，也避免了摩擦發(fā)熱量過大的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為本發(fā)明中效率測試曲線圖；

附圖中，1為軸承座，2為第一軸承,3為車用摩擦盤，4為主軸，4a為第一軸肩，4b為第二軸肩，5為工作臺，6支柱，7為直線驅(qū)動(dòng)器，8為安裝板，9為執(zhí)行機(jī)構(gòu)測試工裝板，10為電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件，11為執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器，12為第一扭矩傳感器，13為連軸套，14為電機(jī)安裝板，15為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，16為第一直線驅(qū)動(dòng)器，17為電機(jī)工作臺，18為長立柱，19為滑軌，20為滑套，21為短立柱，22為第一連軸套，23為鍵，24為第二軸承，25為第二連軸套，26為第二扭矩傳感器，27為固定板，28為浮動(dòng)式卡鉗，29為供壓站，30為滑移臺。

具體實(shí)施方式

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率測試設(shè)備，包括輸入部分和輸出部分，下面對輸入部分和輸出部分進(jìn)行詳細(xì)的說明：

輸入部分包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)15、第一扭矩傳感器12、執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器11、滑軌19、電機(jī)工作臺17、滑移臺30、第一直線驅(qū)動(dòng)器16。驅(qū)動(dòng)電機(jī)15的輸出端與第一扭矩傳感器12的一端連接，在第一扭矩傳感器12的輸入端設(shè)有連軸套13，第一扭矩傳感器12通過連軸套13與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端固定連接。第一扭矩傳感器12的另一端與執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器11連接，執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器11用于連接被測電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件10的輸入端。第一扭矩傳感器12的電信號輸出端與PLC連接。所述滑軌19固定在電機(jī)工作臺17上，在電機(jī)工作臺17上連接有支撐工作臺的長立柱18和短立柱21，長立柱18可以直接支撐在地基上，短立柱21支撐在檢測平臺上（檢測平臺在圖中未示出），滑移臺30滑動(dòng)配合在滑軌19上，優(yōu)選地，滑移臺上設(shè)置有滑套20，滑移臺30通過滑套20與滑軌19滑動(dòng)配合，第一直線驅(qū)動(dòng)器16與滑移臺30固定連接，第一直線驅(qū)動(dòng)器16固定在電機(jī)工作臺17上，第一直線驅(qū)動(dòng)器優(yōu)先采用氣缸，也可以采用油缸或絲桿機(jī)構(gòu)等直線驅(qū)動(dòng)器。為了增加驅(qū)動(dòng)電機(jī)15、第一扭矩傳感器12以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器11的靈活度，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)15以及第一扭矩傳感器12分別與滑移臺30固定連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)15通過電機(jī)安裝板14與滑移臺固定，電機(jī)安裝板的截面呈L形。當(dāng)?shù)谝恢本€驅(qū)動(dòng)器16的活塞桿伸出時(shí)，第一直線驅(qū)動(dòng)器16推動(dòng)滑移臺30向電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件10方向移動(dòng)，最終使執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器11與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件10的輸入端嚙合。

輸出部分包括工作臺5、主軸4、第二扭矩傳感器26、具有中心孔的車用摩擦盤3、對車用摩擦盤3進(jìn)行制動(dòng)的浮動(dòng)式卡鉗28以及供壓站29。所述工作5包括上臺板、下臺板以及立柱，上臺板和下臺板通過立柱連接。主軸4的一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在工作臺5上，所述工作臺5設(shè)有軸承座1，該軸承座通過螺釘固定在工作臺5的下臺板上，在軸承座1內(nèi)安裝有第一軸承2，所述主軸4插入到第一軸承2中與第一軸承2固定，因?yàn)榇藱C(jī)構(gòu)沖擊小，第一軸承2采用深溝球軸承，既能支撐主軸4，又能使主軸4靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。。優(yōu)選地，主軸4的周面上設(shè)有第一軸肩4a，主軸4通過該第一軸肩4a與第一軸承2過盈配合，從而使主軸4與第一軸承緊固。主軸4的另一端與第二扭矩傳感器26的一端連接，優(yōu)選地，在主軸4的端部設(shè)有孔，第二扭矩傳感器26的一端穿過工作臺5的上臺板后插入到主軸4上的孔中并通過鍵與主軸4緊固。第二扭矩傳感器26固定在工作臺5上，優(yōu)選地，第二扭矩傳感器26的外圓周通過一個(gè)固定板27與工作臺5的上臺板固定連接。

第二扭矩傳感器26的電信號輸出端與PLC連接。第二扭矩傳感器26的另一端設(shè)有滑動(dòng)式連軸機(jī)構(gòu)，滑動(dòng)式連軸機(jī)構(gòu)包括直線驅(qū)動(dòng)器7、安裝板8、第二軸承24、第一連軸套22。直線驅(qū)動(dòng)器7優(yōu)先采用氣缸，也可以采用油缸或絲桿機(jī)構(gòu)等直線驅(qū)動(dòng)器。直線驅(qū)動(dòng)器7的一端與工作臺5固定連接，優(yōu)選地，在工作臺5上設(shè)有支柱6，直線驅(qū)動(dòng)器7固定在支柱6上。直線驅(qū)動(dòng)器7的另一端與安裝板8固定連接，安裝板8上設(shè)有通孔，第二軸承24固定在安裝板8上的通孔中，通孔為臺階孔，第二軸承24安裝在通孔中后通過該通孔的臺階可以對第二軸承24形成軸向限位。第一連軸套22的一端通過鍵23與第二扭矩傳感器26周向固定，且第一連軸套22與第二扭矩傳感器26在軸向形成滑動(dòng)配合，第一連軸套22的另一端穿過第二軸承24并與第二軸承24緊固，所述鍵23可以是花鍵，在第一連軸套22和第二扭矩傳感器26的端部均可以設(shè)置花鍵，第一連軸套22上的花鍵插入到第二扭矩傳感器26的端部上的鍵槽中，以及第二扭矩傳感器26上的花鍵插入到第一連軸套22上的鍵槽中，從而使得兩者在周向上形成固定關(guān)系，而沿軸向形成滑動(dòng)配合的關(guān)系。然而，對于第二扭矩傳感器26來說，通常是以采購的形式獲得的，因此，在采購到的第二扭矩傳感器26的端部加工出花鍵比較繁鎖，并且第二扭矩傳感器26的扭力輸入端部的長度有限，使得第一連軸套22滑動(dòng)的距離很短。因此，優(yōu)選的方式是在滑動(dòng)式連軸機(jī)構(gòu)中還可以增加一個(gè)第二連軸套25，第二連軸套25的一端與第二扭矩傳感器26的輸入端固定連接，第二連軸套25的周面上設(shè)有鍵槽，第一連軸套22與第二連軸套25通過鍵連接，同樣可以使第一連軸套22與第二連軸套25在周向形成緊固，在軸向形成滑動(dòng)配合，而第二連軸套25只需與第二扭矩傳感器26的輸入端固定連接即可，這樣，通過第二連軸套25簡化了在第二扭矩傳感器26形成花鍵的工序，并且又延長了第一連軸套22軸向滑動(dòng)的距離。

直線驅(qū)動(dòng)器7的活塞桿伸出時(shí)，推動(dòng)安裝板8使第二軸承24隨安裝板8一起運(yùn)動(dòng)，由于第二軸承24與第一連軸套22緊固為一體，因此，第二軸承24給予第一連軸套22軸向的作用力，從而使得第一連軸套22向電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)測試組件10的方向移動(dòng)，最終使第一連軸套22與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)測試組件10的輸出端嚙合。

車用摩擦盤3套在主軸4上后與主軸4固定連接，車用摩擦盤3的中心孔的孔壁面上設(shè)有臺階，所述主軸4上設(shè)有第二軸肩4b，該第二軸肩4b通過螺釘與車用摩擦盤3的臺階緊固。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)測試組件10與執(zhí)行機(jī)構(gòu)測試工裝板9固定連接，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)測試組件10輸出端與主軸4同心，車用摩擦盤3與主軸4同心，并采用螺釘固定連接，主軸4轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)車用摩擦盤3回轉(zhuǎn)。

浮動(dòng)式卡鉗28與供壓站29連接。所述供壓站29為液壓站或氣壓站，由于液壓的作用力更大，因此，供壓站29優(yōu)先采用液壓站。

本發(fā)明的測試過程：

通入電信號，使直線驅(qū)動(dòng)器7向上運(yùn)動(dòng)（沿圖1所示的方向看），使第一連軸套22沿第二扭矩傳感器26的軸向滑動(dòng)后，與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件10輸出端空心軸嚙合，控制第一直線驅(qū)動(dòng)器16向左運(yùn)動(dòng)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器11電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件10輸入端蝸桿相連，控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)15低速運(yùn)轉(zhuǎn)，使電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件10輸入端及輸出端與測試機(jī)構(gòu)同時(shí)嚙合，測試開始。

通入控制信號使驅(qū)動(dòng)電機(jī)15正常運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)15帶動(dòng)被測試的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)10轉(zhuǎn)動(dòng)，并最終帶動(dòng)整個(gè)被測試的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)10組件空轉(zhuǎn)。手動(dòng)預(yù)設(shè)最高油壓壓力，控制供壓站29，開始往浮動(dòng)式卡鉗28中給油，浮動(dòng)式卡鉗28夾緊車用摩擦盤3，產(chǎn)生摩擦力，第一扭矩傳感器12、第二扭矩傳感器26采集微量扭矩變形量，并通過信號放大器反饋給PLC中的測試軟件，PLC中的測試軟件轉(zhuǎn)換信號讀出輸入端、輸出端實(shí)時(shí)扭矩值，并上傳數(shù)據(jù)庫，繪制出實(shí)時(shí)傳動(dòng)效率曲線圖。調(diào)節(jié)供壓站29油壓，獲得不同的輸入端、輸出端實(shí)時(shí)扭矩值。

本發(fā)明不僅僅局限于上述實(shí)施例，可以通過調(diào)整輸入端、輸出端不同聯(lián)軸器大小，完成不同型號的多回轉(zhuǎn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)效率測試。