CN102162780B - 扭力轴数控强力扭转测试试验台 - Google Patents
扭力轴数控强力扭转测试试验台 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102162780B CN102162780B CN 201010595315 CN201010595315A CN102162780B CN 102162780 B CN102162780 B CN 102162780B CN 201010595315 CN201010595315 CN 201010595315 CN 201010595315 A CN201010595315 A CN 201010595315A CN 102162780 B CN102162780 B CN 102162780B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- torsion shaft
- torsion
- angle
- slide block
- adopts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 7
- 239000011162 core material Substances 0.000 abstract 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 abstract 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
一种能够对履带式行走车辆的扭力轴进行大扭矩测试的数控试验设备。采用伺服电机作为动力源，连接磁粉制动机构，通过大传动比行星齿轮的传动机构，带动十字滑块组合机构、前后装夹机构实现对被测扭力轴施加扭转力矩。同时采用工控机作为人机界面，可对不同车型的扭力轴工艺参数进行设置。包括扭转方向、扭转角度、扭转次数、最大予扭角时保持时间等，并具有测试参数显示和记录功能。可实时显示角度与扭转力矩变化曲线。实现对扭力轴的预扭强化，以挥扭力轴芯部材料的承载潜能，提高扭力轴在实际行驶过程中的安全性及使用寿命。
Description
本发明涉及一种针对扭力轴进行工艺试验的设备，采用数控技术，精确地确定材料的应变角、扭矩、扭转角、残余变形角、残余角总和等材料性能数据。
目前，公知的大扭力试验机普遍采用液压站结构，控制精度低，采样数据少，维修困难。为了克服上述不足，本发明提供一种采用伺服电机作为驱动***，可按数控指令精确控制转动角度。采用工控机作为人机界面，可对不同车型的扭力轴工艺参数进行设置。包括扭转方向、扭转角度、扭转次数、最大予扭角时保持时间等，并具有测试参数显示和记录功能。可实时显示角度与扭转力矩变化曲线。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该试验台由机械***和电气控制***组成。机械***主要由动力源、制动机构、传动机构、间隙滑块组合机构、前后装夹机构、辅助上料机构以及防护***等组成。其中，动力源采用伺服电机；制动***采用磁粉制动器；传动***选用大扭矩、大减速比的行星齿轮减速机；间隙滑块组合机构是由一组不完全配合的十字输入、输出滑块组成；前后装夹机构是由工件夹头、滑座组成。电气控制***由伺服***、显示***、检测装置等组成。工作时，伺服电机通过制动器、减速器、间隙滑块机构对扭力轴施加扭转力矩，通过一对编码器在线检测扭力轴扭转角度，两个力传感器测试扭矩数值，和电气控制***实现闭环控制，可以精确控制扭力轴的扭转角度和扭转力矩。在扭转过程中，通过相应的检测装置，还可以实时检测对扭力轴施加的扭矩，以便进行其它相应的分析处理。
本发明的有益效果是，能够准确、直观地确定出扭力轴的合适的预扭应变角，最大限度地发挥材料承载能力。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1扭力轴数控强力扭转测试试验台。
图1中，机械***主要由动力源1、制动机构2、传动机构3、间隙滑块组合机构4、前装夹机构5、辅助上料机构6、后装夹机构7等组成。
动力源1主要采用伺服电机作为控制元件，可以精确控制扭转角度的输出。
制动机构2主要采用磁粉制动器作为控制元件，制动的目的是保证扭力轴缓慢释放至自用状态，释放过程中速度可控制，防止扭力轴释放扭转惯量过大造成释放速度过快，对传动***造成反向冲击损害；以及与伺服***可控速度不匹配，造成角度误差，使数控***记录角度出现错误。
传动机构3采用三级行星齿轮减速机传动。减速机内的太阳轮、行星轮、内齿圈采用特殊加工工艺处理，得到高硬耐磨表面，降低了噪音，提高了整机的效率和使用寿命。减速机的传动比为1∶1800，传动扭矩可以达到80000Nm。
间隙滑块组合机构4由一组不完全配合的十字输入、输出滑块组件组成，在扭转过程中输入、输出滑块只有一面接触传递扭力，另一面有间隙。在释放过程中，输入滑块由伺服电机控制回转，输出滑块由扭力轴释放的回转扭力控制其回转运动。刚释放时，由于扭力轴释放的速度快，输出滑块与输入滑块接触面紧密配合，输出滑块速度与输入滑块的速度同步，角度一致。当扭力轴扭力释放完毕后，进入扭力轴自由状态，输出滑块不再转动，输入滑块在伺服电机的作用下仍在运动，接触面脱离，则输入、输出滑块不同时运动，存在运动角度误差，输入滑块再继续运动一定角度，***测出输入、输出滑块角度差值达到预定角度时，伺服电机停止运动，试验机完成此次扭转、释放过程，试验机停止运动，准备进入下一次扭转、释放工序。
前装夹机构5采用主轴箱及与扭力轴大端花键匹配的花键结构。
辅助上料装置6由两个V型托架组成，人工将扭力轴放到V型托架上，辅助人工完成工件装夹，减轻工人的劳动强度。扭力轴托起高度可以手动进行调整，可以适应不同规格的扭力轴装夹。
后装夹机构7由可滑动尾座、扭矩测量装置两部分组成。滑动尾座采用与扭力轴小端花键匹配的花键结构。为满足不同产品的生产要求，后尾座采用滑台结构，可根据工件长度进行手动予进给，经人工调整前支撑花键转角位置，使之与工件轴花键精确啮合，然后人工夹紧工件，实现对工件的定位夹紧。后尾座安装了扭矩在线检测装置，适时检测对扭力轴施加的扭矩。
电气控制***由驱动***、显示***、检测装置等组成。
1、驱动***采用伺服电机调速控制***，可按数控指令精确转动角度，采用双编码器测量扭转角度，可精确显示扭转角度，通过程序精确计算出残余角的数值。
2、显示***
可以显示扭转方向、扭转角度、扭矩数值、扭转次数、残余变形角、变形角总和、角度与扭转力矩变化曲线等扭矩试验的相关参数，并且可以在工作界面上调整工艺参数，操作方便快捷。
3、检测***
检测***分为扭矩检测***和角度检测***。
扭矩检测***由两个扭矩传感器组成，可以分别测试正扭转和反扭转的力，通过伺服***计算生成扭矩数值。
角度测量***由两个编码器组成，分别检测扭力轴的扭转角度和伺服电机的转动角度，两个编码器分别装在十字滑块输入、输出滑块上，在扭转释放过程中，当两个角度不一致，即可判断扭力轴处在自由状态，防止伺服电机继续反转释放，造成反扭错误。
Claims (1)
1.扭力轴数控强力扭转测试试验台，针对行走机械的扭力轴进行给定的大角度强力扭转，最大扭矩80000Nm，使扭力轴按设计要求产生一定残余变形角，以提高扭力轴的机械性能；特征在于，所述扭力轴数控强力扭转测试试验台包括机械***和电气控制***，其中：机械***包括动力源、制动机构、传动机构、间隙滑块组合机构、前装夹机构、辅助上料机构和后装夹机构；动力源采用伺服电机，连接制动机构；制动机构采用磁粉制动器作为控制元件，制动机构连接传动机构；传动机构采用三级行星齿轮减速机为主要传动部件，传动机构连接间隙滑块组合机构；间隙滑块组合机构是由一组不完全配合的十字输入、输出滑块组成，间隙滑块组合机构连接前装夹机构；前装夹机构采用主轴箱，并通过花键与扭力轴大端花键匹配，前装夹机构和后装夹机构将扭力轴装夹在中间，扭力轴在辅助上料装置上；辅助上料装置由两个V型托架组成；后装夹机构由可滑动尾座和扭矩测量装置组成；电气控制***由驱动***、显示***、检测装置组成；驱动***采用伺服电机调速控制***，按数控指令转动角度，采用双编码器测量扭转角度，显示扭转角度，计算残余角的数值；显示***可以显示扭矩试验的相关参数：扭转方向、扭转角度、扭矩数值、扭转次数、残余变形角、变形角总和、角度与扭转力矩变化曲线，并且可以在工作界面上调整工艺参数，操作方便快捷；检测***由扭矩检测***和角度检测***组成，扭矩检测***通过两个扭矩传感器，分别测试正扭转和反扭转的力，通过伺服***计算生成扭矩数值，角度测量***由两个编码器组成，分别检测扭力轴的扭转角度和伺服电机的转动角度，两个编码器分别装在十字滑块输入、输出滑块上，在扭转释放过程中，当两个角度不一致，即可判断扭力轴处在自由状态，防止伺服电机继续反转释放，造成反扭错误。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010595315 CN102162780B (zh) | 2010-12-20 | 2010-12-20 | 扭力轴数控强力扭转测试试验台 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010595315 CN102162780B (zh) | 2010-12-20 | 2010-12-20 | 扭力轴数控强力扭转测试试验台 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102162780A CN102162780A (zh) | 2011-08-24 |
| CN102162780B true CN102162780B (zh) | 2013-03-20 |
Family
ID=44464119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201010595315 Expired - Fee Related CN102162780B (zh) | 2010-12-20 | 2010-12-20 | 扭力轴数控强力扭转测试试验台 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102162780B (zh) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102507060A (zh) * | 2011-10-13 | 2012-06-20 | 西北工业大学 | 用于被动式电动加载***的力矩校准装置 |
| CN108663147B (zh) * | 2012-10-12 | 2023-05-12 | 国际计测器株式会社 | 转矩赋予单元、驱动装置和轮胎测试装置 |
| CN104568607B (zh) * | 2013-10-25 | 2018-09-18 | 珠海格力电器股份有限公司 | 波纹管抗扭能力测试装置 |
| CN103727914A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-04-16 | 耐世特凌云驱动***（芜湖）有限公司 | 扭转间隙检测装置 |
| CN103630065B (zh) * | 2013-12-10 | 2016-05-18 | 长春设备工艺研究所 | 一种高精度圆柱套内壁闭合异形曲线槽的检测装置 |
| CN104251755B (zh) * | 2014-09-24 | 2017-01-18 | 中国特种设备检测研究院 | 大容积气瓶扭矩测试装置 |
| CN105092131A (zh) * | 2015-08-20 | 2015-11-25 | 苏州听毅华自动化设备有限公司 | 一种扭力测试机构 |
| CN106644752A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-05-10 | 浙江工业大学 | 一种利用双惯量盘进行转动轴破坏性试验的方法及其装置 |
| CN106840492B (zh) * | 2016-12-25 | 2019-02-15 | 重庆市骞焰机械有限责任公司 | 轴类扭矩测试装置 |
| CN108120541A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-06-05 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 内燃动力总成轴系扭矩测试方法及装置 |
| CN109084987A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-12-25 | 中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院 | 一种车辆扭力轴动态力学性能测试路面谱采集*** |
| CN109108967B (zh) * | 2018-08-16 | 2021-03-30 | 深圳市歌尔泰克科技有限公司 | 电机补偿方法、驱动器、机械臂关节模组及机械臂 |
| US10724931B2 (en) * | 2018-10-15 | 2020-07-28 | Illinois Tool Works Inc. | Outer loop torque control |
| CN112706088B (zh) * | 2019-10-24 | 2022-11-29 | 长春设备工艺研究所 | 一种轴齿齿端自动对齿的方法 |
| CN111412824B (zh) * | 2020-04-21 | 2021-09-24 | 上海舜诺机械有限公司 | 一种扭矩传动轴扭转角度测量机构 |
| CN112881187B (zh) * | 2021-01-15 | 2023-05-16 | 江苏晨鑫波纹管有限公司 | 一种多功能试验平台 |
| CN117168796B (zh) * | 2023-10-26 | 2024-02-20 | 昆山玮硕恒基智能科技股份有限公司 | 转轴结构的扭力测试设备 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6289744B1 (en) * | 1997-10-15 | 2001-09-18 | Larson Systems Inc. | Torsion tester |
| US6588283B2 (en) * | 2001-06-25 | 2003-07-08 | Ut-Battelle, Llc | Fracture toughness determination using spiral-grooved cylindrical specimen and pure torsional loading |
| CN2909231Y (zh) * | 2006-05-31 | 2007-06-06 | 武汉钢铁(集团)公司 | 金属线材扭转试验机新型夹具 |
| CN101354299A (zh) * | 2008-08-29 | 2009-01-28 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种螺栓扭矩试验台 |
| CN201548365U (zh) * | 2009-10-14 | 2010-08-11 | 长春科新试验仪器有限公司 | 螺栓扭转试验机 |
-
2010
- 2010-12-20 CN CN 201010595315 patent/CN102162780B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6289744B1 (en) * | 1997-10-15 | 2001-09-18 | Larson Systems Inc. | Torsion tester |
| US6588283B2 (en) * | 2001-06-25 | 2003-07-08 | Ut-Battelle, Llc | Fracture toughness determination using spiral-grooved cylindrical specimen and pure torsional loading |
| CN2909231Y (zh) * | 2006-05-31 | 2007-06-06 | 武汉钢铁(集团)公司 | 金属线材扭转试验机新型夹具 |
| CN101354299A (zh) * | 2008-08-29 | 2009-01-28 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种螺栓扭矩试验台 |
| CN201548365U (zh) * | 2009-10-14 | 2010-08-11 | 长春科新试验仪器有限公司 | 螺栓扭转试验机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102162780A (zh) | 2011-08-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102162780B (zh) | 扭力轴数控强力扭转测试试验台 | |
| CN102620929B (zh) | 滚珠丝杠副精度保持性试验装置与方法 | |
| CN202471536U (zh) | 高速轧制界面轧辊磨损量及摩擦系数的测定装置 | |
| CN202648940U (zh) | 滚珠丝杠副精度保持性试验装置 | |
| CN203405380U (zh) | 高精度无级调速材料拉伸试验机 | |
| CN102998116B (zh) | 滚动直线导轨副可靠性试验装置及方法 | |
| CN201622216U (zh) | 一种钢筋弯曲试验机 | |
| CN201030479Y (zh) | 智能伺服压装机 | |
| CN201988892U (zh) | 汽车行业中的分配管测压阀阀芯的安装检测装置 | |
| CN203092098U (zh) | 一种伺服转子入轴铆压机 | |
| CN105486256A (zh) | 一种汽车座椅水平驱动器螺纹杆、止转盘全自动检测设备 | |
| CN205404114U (zh) | 一种轴向力加载测量装置 | |
| CN207669000U (zh) | 一种车削加工*** | |
| CN101559577A (zh) | 一种数控卧式珩磨机及可实现磨削力控制的珩磨方法 | |
| CN206095627U (zh) | 离合器离合过程中位移及传递扭矩测试机 | |
| CN102615594B (zh) | 一种轴零件加工过程中的砂轮磨削力检测方法 | |
| CN103776711B (zh) | 导轨磨损精度试验台 | |
| CN102927263B (zh) | 变速箱自动换挡机构 | |
| CN202582897U (zh) | 滚珠丝杆试验装置 | |
| CN102901686A (zh) | 磨边轮的测试装置及其操作方法 | |
| CN208721382U (zh) | 一种电主轴性能实验台 | |
| CN201436574U (zh) | 道路试验dtv测量设备 | |
| CN113029762B (zh) | 一种多功能滚动摩擦磨损试验机及其控制方法 | |
| CN109297663A (zh) | 精密滚轧振动试验平台 | |
| CN114545904A (zh) | 车门动态仿真测试***及其控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Yan Xiaoli Document name: Notice of Termination of Patent Rights |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130320 |