本實用新型涉及一種減速機試驗用的夾具。更具體地說，涉及一種能夠與減速機組裝起來形成減速機與夾具的組裝體、并通過將該減速機與夾具的組裝體安裝于試驗裝置來對減速機進行試驗的減速機試驗用的夾具。

背景技術：

對于減速機而言，在出廠等之前需要對其各項參數指標是否滿足要求進行檢測。例如，需要進行扭轉剛度、角度傳遞誤差、彎矩載荷等性能評價試驗以及壽命評價試驗等。上述性能評價試驗、壽命評價試驗通常是通過將作為被測件的減速機安裝于專用的試驗裝置來進行的。

當直接將減速機安裝于試驗裝置時，有時無法實現穩定地固定連接。而且，在安裝過程中，安裝操作較為繁瑣，安裝結構較為復雜。

另外，為了準確地進行性能評價試驗、壽命評價試驗，需要對減速機和試驗裝置等裝置進行同心(即，同軸)管理。若同心精度較差，則在試驗裝置會產生異常的載荷，導致無法實施準確的評價試驗。此外，還有可能導致減速機發生早期破損、振動等。因此，為了進行準確的評價試驗，謀求具有精密的精度的夾具。此外，還要注意各夾具的平行度、同心度、垂直度的管理。

技術實現要素：

本實用新型即是鑒于以上情況為背景而做成的，其目的之一在于提供一種減速機試驗用的夾具，能夠以簡單的結構將減速機穩定地固定連接于試驗裝置，安裝操作簡單。

本實用新型的另一目的在于提供一種減速機試驗用的夾具，能夠確保試驗所要求的同心等，從而能夠實施準確的評價試驗。

本實用新型的第1技術方案提供一種減速機試驗用的夾具，其特征在于，該減速機試驗用的夾具與減速機組裝起來形成減速機與夾具的組裝體，通過將該減速機與夾具的組裝體安裝于試驗裝置，來對所述減速機進行試驗，所述減速機試驗用的夾具包括：輸出法蘭，在組裝于所述減速機的狀態下，該輸出法蘭借助第1緊固件緊固于所述減速機的輸出部；輸出軸，其能夠借助第2緊固件緊固于所述輸出法蘭；輸入法蘭，其在中心具有貫通的中心孔，包括大徑端和小徑端，在組裝于所述減速機的狀態下，該輸入法蘭的大徑端借助第3緊固件緊固于所述減速機的殼體；固定塊，其在中心具有貫通的中心孔，該固定塊能夠借助第4緊固件緊固于所述輸入法蘭的小徑端；輸入軸，在其頂端形成有齒輪，用于對所述減速機輸入旋轉，在組裝于所述減速機的狀態下，該輸入軸穿過所述輸入法蘭的中心孔和所述固定塊的中心孔插入到所述減速機中，并與所述減速機的輸入部相連接，該輸入軸借助軸承以旋轉自如的方式被所述輸入法蘭支承；以及連接固定板，其設有用于向所述試驗裝置安裝的安裝部和用于固定所述減速機的殼體的固定部，在組裝于所述減速機的狀態下，該連接固定板組裝于所述減速機的殼體的與所述輸入法蘭所處一側相反的一側，該連接固定板的固定部、所述減速機的殼體以及所述輸入法蘭的大徑端借助所述第3緊固件固定在一起。

本實用新型的第2技術方案的特征在于，所述輸出法蘭、輸出軸、輸入法蘭、輸入軸以及所述減速機同軸配置。

本實用新型的第3技術方案的特征在于，在所述輸出法蘭和所述輸入法蘭上設有供排脂孔。

本實用新型的第4技術方案的特征在于，所述輸出法蘭與所述減速機的輸出部之間、所述輸出軸與所述輸出法蘭之間、所述輸入法蘭與所述減速機 的殼體之間分別具有用于同軸定位的嵌合結構。

本實用新型的第5技術方案的特征在于，在所述輸入軸與所述軸承之間設置有軸用扣環，在所述軸承和所述輸入法蘭的中心孔之間設置有孔用扣環。

本實用新型的第6技術方案的特征在于，還包括骨架油封，其設置于所述輸入軸與所述輸入法蘭的小徑端之間，用于進行油封。

本實用新型的第7技術方案的特征在于，所述輸出法蘭的一端與所述減速機的輸出部緊密嵌合，從而將減速機的輸出部密封。

本實用新型的第8技術方案的特征在于，還包括脹緊套，其能夠在所述輸入軸與所述固定塊之間進行裝卸，通過將脹緊套嵌入所述輸入軸與所述固定塊之間，使得所述輸入軸固定而無法旋轉。

本實用新型的第9技術方案提供一種減速機的旋轉試驗裝置，其特征在于，該減速機的旋轉試驗裝置具有技術方案1～8中任一技術方案所述的減速機試驗用的夾具，用于安裝固定減速機。

本實用新型的第10技術方案提供一種減速機的彎矩載荷試驗裝置，其特征在于，該減速機的彎矩載荷試驗裝置具有技術方案1～7中任一技術方案所述的減速機試驗用的夾具，用于安裝固定減速機。

采用本實用新型的減速機試驗用的夾具，能夠確保試驗所要求的同心等，從而能夠實施準確的評價試驗。

附圖說明

圖1是表示減速機與夾具的組裝體100的剖視圖。

圖2表示輸出軸1，(a)是主視圖，(b)是剖視圖。

圖3表示輸出法蘭2，(a)是主視圖，(b)是A-A剖視圖。

圖4表示輸入法蘭5，(a)是主視圖，(b)是B-B剖視圖。

圖5表示固定塊6，(a)是主視圖，(b)是剖視圖。

圖6是表示輸入軸7的剖視圖。

圖7表示連接固定板3，(a)是主視圖，(b)是C-C剖視圖。

圖8是用于說明減速機的旋轉試驗裝置110的示意圖。

圖9是用于說明減速機的彎矩載荷試驗裝置120的示意圖。

附圖標記說明

1、輸出軸；1a、主體部；1b、凸緣部；1c、嵌合孔；2、輸出法蘭；2a、供排脂孔；2c、突出部；2d、嵌合孔；3、連接固定板；3a、安裝部；3b、固定部；4、減速機；4a、輸出部；4b、殼體；5、輸入法蘭；5a、中心孔；5b、大徑端；5c、小徑端；5d、供排脂孔；5e、嵌合孔；6、固定塊；6a、中心孔；7、輸入軸；7a、齒輪；8、軸承；8a、軸用扣環；8b、孔用扣環；9、脹緊套；10、骨架油封；11、第1緊固件；12、第2緊固件；13、第3緊固件；14、第4緊固件；15、閉塞件；100、減速機與夾具的組裝體；101、工作臺；102、電動機；103、支撐座；104、轉矩轉速傳感器；105、增速器；106、加載器；110、減速機的旋轉試驗裝置；120、減速機的彎矩載荷試驗裝置。

具體實施方式

以下，參照附圖對本實用新型的減速機試驗用的夾具進行說明。另外，在以下的說明中，是以減速機試驗用的夾具與減速機4組裝起來的狀態進行說明的。

如圖1所示，減速機試驗用的夾具包括輸出軸1、輸出法蘭2、連接固定板3、輸入法蘭5、固定塊6以及輸入軸7。以上各構件如圖1所示那樣組裝于減速機4從而形成減速機與夾具的組裝體100。

輸出軸1是用于將減速機4的旋轉輸出出去的構件。如圖1、圖2所示，輸 出軸1包括形成為筒狀的主體部1a和形成于該主體部1a一端側的凸緣部1b。主體部1a作為減速機與夾具的組裝體100的輸出側連接部分發揮作用，能夠與試驗裝置相連接。凸緣部1b借助第2緊固件12(例如螺栓)緊固于后述的輸出法蘭2。

輸出法蘭2是用于組裝輸出軸1以及對減速機4的輸出部4a進行密封的構件。如圖1、圖3所示，輸出法蘭2借助第1緊固件11(例如螺栓)緊固于減速機4的輸出部4a。如上所述，輸出軸1的凸緣部1b借助第2緊固件12緊固于的輸出法蘭2，由此，輸出軸1組裝于減速機4。

在輸出法蘭2上設有供排脂孔2a，供排脂孔2a被閉塞件15(例如螺塞)閉塞。在注入潤滑劑、排出潤滑劑、確認潤滑劑狀態等時，可通過旋下閉塞件15來進行操作。

另外，在輸出法蘭2的靠輸出軸1一側(紙面左側)設有向輸出軸側突出的突出部2c，在輸出軸1的凸緣部1b的內周側形成有供輸出法蘭2的突出部2c嵌合的嵌合孔1c。通過將輸出法蘭2的突出部2c嵌合于輸出軸1的嵌合孔1c，實現兩者之間的同軸定位，在該狀態下，通過第2緊固件12將輸出軸1緊固于輸出法蘭2。即，輸出法蘭2的突出部2c和輸出軸1的嵌合孔1c構成用于同軸定位的嵌合結構。

另外，在輸出法蘭2的靠減速機4一側(紙面右側)形成有與減速機4的輸出部4a相對應的嵌合孔2d。通過將減速機4的輸出部4a嵌合于輸出法蘭2的嵌合孔2d，實現兩者之間的同軸定位，在該狀態下，通過第1緊固件11將輸出法蘭2緊固于減速機4。即，輸出法蘭2的嵌合孔2d和減速機4的輸出部4a構成用于同軸定位的嵌合結構。

此外，除了實現上述同軸定位之外，輸出法蘭2的嵌合孔2d與減速機4的輸出部4a緊密嵌合，從而將減速機4的輸出部4a密封。需要特別說明的是，為了可靠地密封，需要對輸出法蘭2的平坦度、表面粗糙度等進行管理。

輸入法蘭5是用于連結減速機4和后述的輸入軸7的構件。如圖1、圖4所示，輸入法蘭5在中心具有供貫通的中心孔5a，供輸入軸7穿過，輸入法蘭5包括大徑端5b和小徑端5c，輸入法蘭5的大徑端5b借助第3緊固件13(例如螺栓)緊固于減速機4的殼體4b。后述的輸入軸7借助軸承8以旋轉自如的方式被輸入法蘭5支承。

在輸入法蘭5上設有供排脂孔5d，供排脂孔5d被閉塞件15(例如螺塞)閉塞。在注入潤滑劑、排出潤滑劑、確認潤滑劑狀態等時，可通過旋下閉塞件15來進行操作。

另外，在輸入法蘭5的靠減速機4一側(紙面左側)形成有與減速機4的輸入端相對應的嵌合孔5e。通過將減速機4的輸入端嵌合于輸入法蘭5的嵌合孔5e，實現兩者之間的同軸定位，在該狀態下，通過第3緊固件11將輸入法蘭5緊固于減速機4的殼體4b。即，輸入法蘭5的嵌合孔5e和減速機4的輸入端構成用于同軸定位的嵌合結構。

固定塊6是供用于固定后述的輸入軸7的脹緊套(英文：power lock)9設置的構件。如圖1、圖5所示，固定塊6在中心具有貫通的中心孔6a，供輸入軸7穿過，固定塊6借助第4緊固件14(例如螺栓)緊固于輸入法蘭5的小徑端5c。

另外，在固定塊6形成有供脹緊套9設置的安裝部。脹緊套9能夠在輸入軸7與固定塊6之間進行裝卸。例如，在對減速機4進行剛性試驗等而需要使輸入軸7固定時，通過將脹緊套9嵌入輸入軸7與固定塊6之間，使得輸入軸7固定而無法旋轉。另一方面，例如，在進行耐久試驗等而需要使輸入軸7旋轉時，卸下脹緊套9而允許輸入軸7旋轉。

輸入軸7是用于對減速機4輸入旋轉的構件，在其頂端形成有齒輪7a。如圖1、圖6所示，輸入軸7穿過輸入法蘭5的中心孔5a和固定塊6的中心孔6a插入到減速機4中，并與減速機4的輸入部相連接。并且，如上所述，輸入軸7 借助軸承8以旋轉自如的方式被輸入法蘭5支承。

另外，輸入軸7與軸承8之間設置有軸用扣環8a，在軸承8和輸入法蘭5的中心孔5a之間設置有孔用扣環8b。此外，在輸入軸7與輸入法蘭5的小徑端5c之間設有用于進行油封的骨架油封10。

需要特別說明的是，為了確保試驗的精度等，需要對輸入軸7的硬度、表面粗糙度、同心度等進行精度管理。

連接固定板3是用于與試驗裝置相連接固定的構件。如圖1、圖7所示，連接固定板3設有用于向試驗裝置安裝的安裝部3a和用于固定減速機4的殼體4b的固定部3b。連接固定板3組裝于減速機4的殼體4b的與輸入法蘭5所處一側相反的一側(紙面左側)。連接固定板3的固定部3b、減速機4的殼體4b以及輸入法蘭5的大徑端5b借助第3緊固件13固定在一起。

如上所述，通過將減速機試驗用的夾具的各上述構件與減速機4組裝起來，形成減速機與夾具的組裝體100，并且，通過將該減速機與夾具的組裝體100安裝于試驗裝置，來對減速機4進行試驗。此外，參照圖8、圖9以減速機的旋轉試驗裝置110、減速機的彎矩載荷試驗裝置120為例進行說明。其中，在各試驗裝置中，除了本實用新型的減速機與夾具的組裝體100以外，能夠使用試驗機關、大學的設備。

圖8是示意性地表示減速機的旋轉試驗裝置110的圖。如圖8所示，本實用新型的減速機與夾具的組裝體100被連接固定于工作臺101上，輸入軸7經由轉矩轉速傳感器104與電動機102相連，輸出軸1經由轉矩轉速傳感器104與加載器106相連。轉矩轉速傳感器104能夠檢測輸入軸7以及輸出軸1的轉矩、轉速。另外，在旋轉試驗裝置110中還設置有多個支撐座103，在輸出軸1與加載器106之間還設置有增速器105。

減速機的旋轉試驗裝置110用于進行減速機的旋轉類試驗，其驅動與加載方式不受限制。性能試驗時，應能保證加載轉矩和轉速穩定，運轉中能進 行加載和卸載。精度試驗時，儀器各活動部分或運動部件，運動應平穩、靈活、靈敏，無阻滯現象，并能保證測量精度。對此，需要保證法蘭安裝面平面度、測試系統的同軸度等。另外，作為被測件的減速機安裝前應加注符合要求的潤滑油脂，安裝時保證被測件與試驗裝置同軸，安裝好的試驗系統應運轉靈活。

利用減速機的旋轉試驗裝置110能夠進行空載試驗、負載試驗、超載試驗、傳動效率檢測、齒隙和空程及扭轉剛度檢測、角度傳遞誤差試驗、壽命試驗等旋轉類試驗。

在空載試驗中，將減速機安裝在試驗臺上，在額定轉速下正反向各運轉30分鐘。

在負載試驗中，加載加速/減速允許轉矩試運行，從0開始逐漸提高轉速，在調整轉速的同時，測量減速機殼體的溫度使其保持在60℃。當60℃下該轉速小于減速機額定轉速，設定試驗轉速為該轉速，否則試驗轉速設定為額定轉速。

在如上述那樣得到的試驗轉速條件下，按照額定負載的25％、50％、75％和100％逐級進行加載，前三階段運轉時間為20min，100％額定載運行2h，反向進行同樣的操作。

在超載試驗中，在輸出端逐漸將負載加載至瞬時最大允許轉矩，持續5s，正反方向各實施一次。

在傳動效率檢測中，首先進行數據采集，將被測件輸入、輸出端分別與試驗系統驅動、加載端連接，并將被測件外殼固定；驅動端驅動被測件從零速到達設定轉速，轉速穩定后加載端加載至設定轉矩值，然后記錄輸入、輸出端轉矩、輸入轉速值，每次至少采集5組數據。其次，進行傳動效率的計算。減速機的傳遞效率利用下式來計算。

$\mathrm{\η}=\frac{{\stackrel{\‾}{T}}_2}{{\stackrel{\‾}{T}}_{1}i}\×100\%$

其中，η為減速機的傳動效率，為一次采集的輸出轉矩的平均值(N·m)，為一次采集的輸入轉矩的平均值(N·m)，i為減速機的傳動比。

齒隙和空程及扭轉剛度的測量是通過檢驗被測件的滯回曲線特性來得到的。在齒隙和空程及扭轉剛度檢測中，固定被測件外殼及輸入端，將被測件輸出端與試驗系統連接，通過試驗系統驅動被測件輸出端回轉。通過測量輸出端正反向各一個額定轉矩范圍內轉矩和轉角值的變化，繪制以轉矩載荷為橫坐標，以扭轉角度為縱坐標的滯回曲線。

在角度傳遞誤差試驗中，將被測件輸入、輸出端分別與試驗系統驅動、加載端連接，將被測件外殼固定。通過試驗系統驅動被測件回轉，讓其在空載狀態下正反轉。判斷輸入端轉速穩定(轉速波動小于等于3轉)后，開始采集光柵傳感器信號，實時同步記錄輸入、輸出端轉角值，在輸出端轉動一周范圍內，計算減速機每一采樣時刻的角度傳遞誤差，同時，以輸出軸轉角為橫坐標，以傳動誤差值為縱坐標，繪制傳遞誤差曲線。

對于壽命試驗，具體步驟如下。

加載運行前，應檢查減速機的安裝是否正確和是否按照要求添加了使用的潤滑油脂；試運行時減速機須運行平穩，不得出現接合處漏油，氣孔溢油，產生異常聲響等現象。

加載加速/減速允許轉矩試運行，從0開始逐漸提高轉速，調整減速機轉速的同時，測量減機器殼體的溫度，使其保持在60℃。此時的轉速即為輸出轉速。

在上述實驗條件(加速/減速允許轉矩，調整得出的最終輸出轉速)下穩定運行，保持無異常狀態。運行至該條件下計算壽命時間(L_T)時停止。

減速機計算壽命(L_T)，根據使用條件通過如下壽命計算公式計算所得。

$L_T=K_T\×\frac{N_0}{N_m}\×{\left(\frac{T_0}{T_m}\right)}^{\frac{10}{3}}$

其中，L_T為計算壽命(hrs)，K_T為減速機額定壽命(hrs)，T_m為平均輸出轉矩(N·m)，N_m為平均輸出轉速(rpm)，T₀為額定輸出轉矩(N·m)，N₀為額定輸出轉速(rpm)。

圖9是示意性地表示減速機的彎矩載荷試驗裝置120的圖。如圖9所示，在彎矩載荷試驗裝置120中，采用了本實用新型的減速機與夾具的組裝體100。在彎矩載荷試驗裝置120中，由電動機驅動，負載為梁柱，末端有加載裝置。加載裝置運行時能夠加載/卸載，載荷穩定。另外，作為被測件的減速機應按照要求安裝好。

對于減速機的彎矩載荷試驗，具體步驟如下。

加載運行前，應檢查減速機的安裝是否正確和是否按照要求添加了使用的潤滑油脂；試運行時減速機須運行平穩，不得出現接合處漏油，氣孔溢油，產生異常聲響等現象。

通過調節F的大小，將彎矩載荷設定為2M₀。加載2M₀試運行，從0開始逐漸提高轉速，調整減速機轉速的同時，測量減速機殼體的溫度，使其保持在60℃。此時的轉速為輸出轉速。

在上述實驗條件下(2M₀載荷，調整得出的最終輸出轉速)穩定運行，保持無異常狀態。運行至該條件下計算壽命時間(L_M)時停止，檢測減速機主軸承有無異常。

減速機主軸承計算壽命(L_M)，根據使用條件通過如下壽命計算公式計算所得。

$L_M=K_M\×\frac{N_0}{N_m}\×{\left(\frac{M_0}{M_m}\right)}^3$

其中，L_M為計算壽命(hrs)，K_M為主軸承額定壽命(hrs)，M_m為平均彎矩載荷(N·m)，N_m為平均輸出轉速(rpm)，M₀為允許彎矩載荷(N·m)，N₀為額定輸出轉速(rpm)。

如上所述，采用本實用新型的減速機試驗用的夾具，能夠以簡單的結構將減速機穩定地固定連接于試驗裝置，安裝操作簡單。

此外，通過利用各用于同軸定位的嵌合結構，確保輸出軸1、輸出法蘭2、輸入法蘭5以及減速機4同軸配置。此外，輸入法蘭5借助軸承8支承輸入軸7，由此，也確保了輸入軸7的同軸配置。這樣，能夠可靠地使減速機試驗用的夾具的各部件與減速機4同軸配置，確保試驗所要求的同心等，從而能夠實施準確的評價試驗。

本實用新型并不局限于所述實施方式，可在不脫離其主旨的范圍內進行各種改良和變更等。

例如，在所述實施方式中，采用了嵌合結構作為用于同軸定位的結構，但不限于此，也可以采用定位銷等公知的其他同軸定位的結構。