CN111089667A - 一种用于谐波减速器的扭矩测试方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于谐波减速器的扭矩测试方法及***，其方法包括：测试支架一端连接谐波减速器，另一端连接扭矩传感器；电机连接于谐波减速器，控制测试支架向电机移动直到谐波减速器与电机之间无缝隙；预设测试参数，根据测试参数控制电机的转速以控制谐波减速器的理论扭矩；扭矩传感器检测谐波减速器的测量扭矩以得到谐波减速器的扭矩测量值；根据测试参数得到谐波减速器的扭矩理论值；预设效率阈值，若扭矩测量值与扭矩理论值比值低于效率阈值，则扭矩理论值为谐波减速器的最大扭矩。本发明通过判断扭矩测量值和扭矩理论值的比值是否低于效率阈值以判断是否得到谐波减速器的最大扭矩，以使最大扭矩计算简易自、自动化节省人力。

Description

一种用于谐波减速器的扭矩测试方法及***

技术领域

本发明涉及谐波减速器的技术领域，尤其是涉及一种用于谐波减速器的扭矩测试方法及***。

背景技术

随着机械化的快速发展，谐波减速作为机械装置的调速部件承当这机械装置运转的重要角色。谐波减速器依靠柔轮产生可控形变和齿差实现减速目的，因此谐波减速器能承受的最大扭矩会直接影定位控制精度及减速机的使用寿命。

现有技术中，对于谐波减速的扭矩测试大多基于模拟运行状态，将谐波减速器的柔轮固定，波发生器输入，通过不断增加输出端的负载，通过扭矩公式：T＝F*r来计算谐波能承受的最大扭矩。但是通过该方法导致谐波减速器的测试效率低下，且在测量环节由于人为的影响产生很大的误差，只能作为参考，不能作为真实的谐波减速器的最大扭矩。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于谐波减速器的扭矩测试方法，能够使谐波减速器的扭矩测试简易，操作方便，成本低，测试可靠以及节省人力。

本发明还提出一种用于谐波减速器的扭矩测试***。

第一方面，本发明的一个实施例提供了一种用于谐波减速器的扭矩测试方法：包括：

S1、谐波减速器固定安装于测试支架上，所述测试支架的连接轴一端连接所述谐波减速器的一端，所述连接轴的另一端连接扭矩传感器；

S2、电机连接于所述谐波减速器的另一端，通过所述把手转动带动所述测试支架向所述电机移动直到所述谐波减速器与所述电机之间无缝隙；

S3、预设测试参数，根据所述测试参数控制所述电机的电流值和电压值以输出所述谐波减速器所承受的理论扭矩；

S4、所述扭矩传感器检测所述谐波减速器的扭矩以得到所述谐波减速器的扭矩测量值；

S5、根据所述测试参数通过计算公式得到所述谐波减速器的扭矩理论值；

S6、预设效率阈值，若所述扭矩测量值与所述扭矩理论值的比值低于所述效率阈值，则所述扭矩理论值为所述谐波减速器的最大扭矩。

本发明实施例的一种用于谐波减速器的扭矩测试方法至少具有如下有益效果：将谐波减速器安装于测试支架后，电机和谐波减速器连接，扭矩传感器通过测试支架的连接轴与谐波减速器连接，根据测试参数控制电机转速进而控制谐波减速器的理论扭矩，然后扭矩传感器获取谐波减速器的扭矩测量值，根据测试参数计算出对应理论扭矩的扭矩理论值，当扭矩测量值和扭矩理论值的比值降低到效率阈值时，则此时的扭矩理论值为谐波减速器允许的最大扭矩，以使谐波减速器的最大扭矩测量操作简易、自动化、节省人力。

根据本发明的另一些实施例的一种用于谐波减速器的扭矩测试方法，2.还包括：

S7、当所述扭矩测量值与所述扭矩理论值的比值低于所述效率阈值时，获取并保存所述扭矩测量值与所述扭矩理论值之间的分析数据。

根据本发明的另一些实施例的一种用于谐波减速器的扭矩测试方法，3.步骤S1具体为：

S11、所述谐波减速器通过螺丝固定安装于所述测试支架上；

S12、所述测试支架的所述连接轴一端与所述谐波减速器的波发生器通过卡簧固定；

S13、所述连接轴的另一端与所述扭矩传感器连接。

根据本发明的另一些实施例的一种用于谐波减速器的扭矩测试方法，步骤S2具体为：

S21、所述电机的法兰与所述谐波减速器的刚轮通过螺丝固定；

S22、调节所述把手以将所述测试支架向所述电机方向移动直到所述谐波减速器的刚轮与所述电机的法兰之间无缝隙。

根据本发明的另一些实施例的一种用于谐波减速器的扭矩测试方法，所述测试参数包括：电机转速、电机功率、使用系数、行星齿轮减速比、谐波减速比、谐波减速器效率。

根据本发明的另一些实施例的一种用于谐波减速器的扭矩测试方法，步骤S5具体为：

S51、根据所述电机转速和所述电机功率通过电机的扭矩计算公式得到电机扭矩值；

S52、根据所述电机扭矩值、所述行星齿轮减速比以及使用系数通过减速机扭矩计算公式得到行星减速机扭矩值；

S53、根据所述行星减速机扭矩值、所述谐波减速比以及所述谐波减速器效率通过谐波减速器扭矩计算公式得到所述谐波减速器的扭矩理论值。

根据本发明的另一些实施例的一种用于谐波减速器的扭矩测试方法，7.所述扭矩计算公式为T＝9550*P/n，其中P为电机功率，n为电机转速，T为电机扭矩；

所述减速机扭矩计算公式为T1＝T/i*η1，其中i为行星齿轮减速比，η1为使用系数，T1为行星减速机扭矩；

所述谐波减速器扭矩计算公式为T2＝T1*i2*η2，其中i2为谐波减速比，η2为谐波减速器效率，T2为所述谐波减速器的扭矩理论值。

根据本发明的另一些实施例的一种用于谐波减速器的扭矩测试方法，所述效率阈值为40～50％，所述扭矩测量值与所述扭矩理论值的比值低于40％～50％时，则所述扭矩传感器获取的所述谐波减速器的刚轮输入端扭矩为所述谐波减速器允许最大扭矩。

第二方面，本发明的一个实施例提供了一种用于谐波减速器的扭矩测试***：包括：

谐波减速器；

测试支架，用于固定所述谐波减速器；

电机，用于通过调节转速提供所述谐波减速器不同的扭矩；

扭矩传感器，用于获取所述谐波减速器的扭矩测量值；

控制模块，用于预设测试参数并根据所述测试参数控制电机的转速；

计算模块，用于根据所述测试参数计算出所述谐波减速器的扭矩理论值；

比较模块，用于预设效率阈值并与所述扭矩测量值与所述扭矩理论值的比值比较以得到比较结果，所述控制模块根据所述比较结果输出所述谐波减速器的最大扭矩。

本发明实施例的一种用于谐波减速器的扭矩测试***至少具有如下有益效果：扭矩传感器获取谐波减速器的扭矩测量值，计算模块根据测试参数计算出对应理论扭矩的扭矩理论值，当扭矩测量值和扭矩理论值的比值降低到效率阈值时，则此时的扭矩理论值为谐波减速器允许的最大扭矩，以使谐波减速器的最大扭矩测量操作简易、自动化、节省人力。

根据本发明的另一些实施例的一种用于谐波减速器的扭矩测试***，还包括：存储模块，用于当所述比较结果为所述扭矩测量值和所述扭矩理论值的比值达到所述效率阈值时，将所述扭矩测量值和所述扭矩理论值之间的分析数据存储。

附图说明

图1是本发明实施例中一种用于谐波减速器的扭矩测试方法的一具体实施例流程示意图；

图2是本发明实施例中一种用于谐波减速器的扭矩测试***的一具体实施例的结构示意图；

图3是本发明实施例中一种用于谐波减速器的扭矩测试***的一具体实施例模块框图。

附图标记：100、谐波减速器；200、测试支架；300、电机；400、扭矩传感器；500、控制模块；600、计算模块；700、比较模块；800、存储模块。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。

在本发明实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

参照图1，示出了本发明实施例中一种用于谐波减速器的扭矩测试方法的流程示意图。其具体包括步骤，包括：

S1、谐波减速器固定安装于测试支架上，测试支架的连接轴一端连接谐波减速器的一端，连接轴的另一端连接扭矩传感器；

S2、电机连接于谐波减速器的另一端，通过把手转动带动测试支架向电机移动直到谐波减速器与电机之间无缝隙；

S3、预设测试参数，根据测试参数控制电机的电流值和电压值以输出谐波减速器所承受的理论扭矩。通过根据测试参数调节电机的电流值和电压值以调节电机的转速，通过电机的转速控制进而控制电机提供给谐波减速器的理论扭矩，以便于电机输出扭矩控制简易；

S4、扭矩传感器检测谐波减速器的测量扭矩以得到谐波减速器的扭矩测量值；

S5、根据测试参数通过计算公式得到谐波减速器的扭矩理论值；

S6、预设效率阈值，若扭矩测量值与扭矩理论值的比值低于效率阈值，则扭矩理论值为谐波减速器的最大扭矩。

通过测试支架将谐波减速器固定后，电机连接谐波减速器一端而扭矩传感器连接谐波减速器另一端，测试***根据测试参数调节电机的转速以带动谐波减速器转动以提供谐波减速器的理论扭矩，然后通过根据不同的测试参数的调节且扭矩传感器获取到谐波减速器的扭矩测量值，根据测试***中的测试参数能够计算出提供给谐波减速器的扭矩理论值，然后将扭矩传感器测得的扭矩测量值和扭矩理论值比较以得到比较结果，并将得到的比较结果与效率阈值比较，当比较结果达到效率阈值时，则认为谐波减速器损坏则达不到性能要求，则此时测试***预设的测试参数计算出的扭矩理论值为谐波减速器允许的最大扭矩。通过以上对谐波减速器的最大扭矩的计算，一方面测试自动化节省人力，另一方面通过扭矩测量值和扭矩理论值之间的比值达到效率阈值则获取最大扭矩的计算方式简易且准确。

步骤S1具体为：

S11、谐波减速器通过螺丝固定安装于测试支架上；

S12、测试支架的连接轴一端与谐波减速器的波发生器通过卡簧固定；

S13、连接轴的另一端与扭矩传感器连接。

通过螺丝将谐波减速器固定在测试支架上，然后将测试支架的连接轴与波发生器通过卡簧固定，而连接轴的另一端连接扭矩传感器，以便于通过扭矩传感器通过测量连接轴的扭矩进而测量到谐波减速器准确的扭矩。

步骤S2具体为：

S21、电机的法兰与谐波减速器的刚轮通过螺丝固定；

S22、调节把手以将测试支架向电机方向移动直到谐波减速器的刚轮与电机的法兰之间无缝隙。

电机的法兰与谐波减速器的刚轮通过螺丝固定以通过电机转动提供扭矩给谐波减速器的刚轮。由于测试支架下设置可以沿电机方向远离或靠近的滑轨，且测试支架下方的滑轨为丝杠原理，当把手转动后带动丝杠转动，则丝杠螺母与测试支架连接，通过把手转动以带动测试支架沿滑轨上向电机方向前后移动，所以通过把手调节测试支架与电机之间的距离简易。当谐波减速器固定安装于测试支架上后，通过转动把手移动带动测试支架靠近或远离电机进而调节电机的法兰和谐波减速器的刚轮之间的距离。若谐波减速器各部件都连接好后需要通过转动把手将谐波减速器的刚轮和电机的法兰之间没有间隙，这样电机提供给谐波减速器的扭矩更加接近测试参数计算出的扭矩理论值。

测试参数包括：电机转速、电机功率、使用系数、行星齿轮减速比、谐波减速比、谐波减速器效率。测试***需要进行测试工作时，需要接通***的电源后设置测试参数，主要测试参数为电机转速和电机功率，谐波减速器的使用***、行星齿轮减速比、谐波减速比以及谐波减速器效率，以便于计算出准确的扭矩理论值。

步骤S5具体为：

S51、根据电机转速和电机功率通过电机的扭矩计算公式得到电机扭矩；其中扭矩计算公式为T＝9550*P/n，其中P为电机功率，n为电机转速，T为电机扭矩值；通过已知的电机转速和电机功率能够计算出电机的扭矩值。

S52、根据电机扭矩、行星齿轮减速比以及使用系数通过减速机扭矩计算公式得到行星减速机扭矩；减速机扭矩计算公式为T1＝T/i*η1，其中i为行星齿轮减速比，η1为使用系数，T1为行星减速机扭矩值。根据减速机扭矩计算公式能够计算出谐波减速器的减速机扭矩值，且使减速机扭矩值计算简易。

S53、根据行星减速机扭矩、谐波减速比以及谐波减速器效率通过谐波减速器扭矩计算公式得到谐波减速器的扭矩理论值。谐波减速器扭矩计算公式为T2＝T1*i2*η2，其中i2为谐波减速比，η2为谐波减速器效率，T2为谐波减速器的扭矩理论值。通过谐波减速器扭矩计算公式获取谐波减速器的扭矩理论值，以便于计算出准确的扭矩理论值。

效率阈值为40～50％，扭矩测量值与扭矩理论值的比值为η＝T3/T2，且η为谐波减速器的测量效率，当测量效率降低至40～50％以下时，则认为谐波减速器的柔轮破裂，达不到性能要求。此时扭矩传感器获取的谐波减速器的刚轮输入端扭矩为谐波减速器瞬间允许最大扭矩。

综上，通过将谐波减速器各部件安装在测试支架后，将谐波减速器与电机和扭矩传感器连接好，然后根据测试参数控制电机转动以提供谐波减速器的输出扭矩，然后再根据测试参数计算出谐波减速器得到的扭矩理论值。在电机提供谐波减速器扭矩的同时扭矩传感器获取到谐波减速器的扭矩测量值，当扭矩测量值与扭矩理论值之间的比值达到效率阈值，则认为谐波减速器的柔轮损坏，则认为扭矩测量值为谐波减速器允许的最大扭矩。整个谐波减速器的测试结构简易，操作方便，成本低，测试可靠，节省人力。

实施例二：参照图1，一种用于谐波减速器的扭矩测试方法还包括：

S7、当扭矩测量值与扭矩理论值的比值低于效率阈值时，将获取并保存扭矩测量值与扭矩理论值之间的分析数据。通过对谐波减速器的扭矩测量值和扭矩理论值之间的计算和比对以得到分析数据，并将分析数据存储在***中，以便于操作人员能够时刻查询任意一个谐波减速器的测试情况和最大扭矩。

实施例三：参照图2和图3，本发明实施例公开了一种用于谐波减速器100的扭矩测试***，包括：

谐波减速器100、测试支架200、电机300、扭矩传感器400、控制模块500、计算模块600、比较模块700以及存储模块800。测试支架200，用于固定谐波减速器100；电机300，用于通过调节转速提供谐波减速器100不同的扭矩，电机300的转速根据控制模块500的测试参数进行调节；扭矩传感器400，用于获取谐波减速器100的扭矩测量值；控制模块500，用于预设测试参数并根据测试参数控制电机300的转速；计算模块600，用于根据测试参数计算出谐波减速器100的扭矩理论值；比较模块700，用于预设效率阈值并与扭矩测量值与扭矩理论值的比值比较以得到比较结果，控制模块500根据比较结果输出谐波减速器100的最大扭矩。存储模块800，用于当比较结果为扭矩测量值和扭矩理论值的比值达到效率阈值时，将扭矩测量值和扭矩理论值之间的分析数据存储。

综上，谐波减速器100安装在测试支架200上，电机300连接谐波减速器100以控制谐波减速器100的理论扭矩，扭矩传感器400在电机300提供谐波减速器100理论扭矩时获取谐波减速器100的扭矩测量值，其中电机300的转速通过控制模块500预设的测试参数进行调节，所以谐波减速器100的理论扭矩为计算模块600根据测试参数计算出的扭矩理论值相同，然后将扭矩测量值和扭矩理论值的比值与效率阈值比较以得到比较结果，若扭矩测量值和扭矩理论值的比值降低到效率阈值以下，则认为谐波减速器100损坏，则此时的扭矩理论值为谐波减速器100损坏允许的最大扭矩，因此谐波减速器100的最大扭矩计算简易，且自动化节省人力。

具体地，一种用于谐波减速器的扭矩测试***的方法如实施例一和实施例二所述，此处不再赘述。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种用于谐波减速器的扭矩测试方法，其特征在于，包括：

S1、谐波减速器固定安装于测试支架上，所述测试支架的连接轴一端连接所述谐波减速器的一端，所述连接轴的另一端连接扭矩传感器；

S2、电机连接于所述谐波减速器的另一端，通过把手转动带动所述测试支架向所述电机移动直到所述谐波减速器与所述电机之间无缝隙；

S3、预设测试参数，根据所述测试参数控制所述电机的电流值和电压值以输出所述谐波减速器所承受的理论扭矩；

S4、所述扭矩传感器检测所述谐波减速器的扭矩以得到所述谐波减速器的扭矩测量值；

S5、根据所述测试参数通过计算公式得到所述谐波减速器的扭矩理论值；

S6、预设效率阈值，若所述扭矩测量值与所述扭矩理论值的比值低于所述效率阈值，则所述扭矩理论值为所述谐波减速器的最大扭矩。

2.根据权利要求1所述的一种用于谐波减速器的扭矩测试方法，其特征在于，还包括：

S7、当所述扭矩测量值与所述扭矩理论值的比值低于所述效率阈值时，获取并保存所述扭矩测量值与所述扭矩理论值之间的分析数据。

3.根据权利要求1所述的一种用于谐波减速器的扭矩测试方法，其特征在于，步骤S1具体为：

S11、所述谐波减速器通过螺丝固定安装于所述测试支架上；

S12、所述测试支架的所述连接轴一端与所述谐波减速器的波发生器通过卡簧固定；

S13、所述连接轴的另一端与所述扭矩传感器连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于谐波减速器的扭矩测试方法，其特征在于，步骤S2具体为：

S21、所述电机的法兰与所述谐波减速器的刚轮通过螺丝固定；

S22、调节所述把手以将所述测试支架向所述电机方向移动直到所述谐波减速器的刚轮与所述电机的法兰之间无缝隙。

5.根据权利要求1所述的一种用于谐波减速器的扭矩测试方法，其特征在于，所述测试参数包括：电机转速、电机功率、使用系数、行星齿轮减速比、谐波减速比、谐波减速器效率。

6.根据权利要求5所述的一种用于谐波减速器的扭矩测试方法，其特征在于，步骤S5具体为：

S51、根据所述电机转速和所述电机功率通过电机的扭矩计算公式得到电机扭矩值；

S52、根据所述电机扭矩值、所述行星齿轮减速比以及使用系数通过减速机扭矩计算公式得到行星减速机扭矩值；

S53、根据所述行星减速机扭矩值、所述谐波减速比以及所述谐波减速器效率通过谐波减速器扭矩计算公式得到所述谐波减速器的扭矩理论值。

7.根据权利要求6所述的一种用于谐波减速器的扭矩测试方法，其特征在于，所述扭矩计算公式为T＝9550*P/n，其中P为电机功率，n为电机转速，T为电机扭矩；

所述减速机扭矩计算公式为T1＝T/i*η1，其中i为行星齿轮减速比，η1为使用系数，T1为行星减速机扭矩；

所述谐波减速器扭矩计算公式为T2＝T1*i2*η2，其中i2为谐波减速比，η2为谐波减速器效率，T2为所述谐波减速器的扭矩理论值。

8.根据权利要求1所述的一种用于谐波减速器的扭矩测试方法，其特征在于，所述效率阈值为40～50％，所述扭矩测量值与所述扭矩理论值的比值低于40％～50％时，则所述扭矩传感器获取的所述谐波减速器的刚轮输入端扭矩为所述谐波减速器允许最大扭矩。

9.一种用于谐波减速器的扭矩测试***，其特征在于，包括：

谐波减速器；

测试支架，用于固定所述谐波减速器；

电机，用于通过调节电流值和电压值提供所述谐波减速器不同的扭矩；

扭矩传感器，用于获取所述谐波减速器的扭矩测量值；

控制模块，用于预设测试参数并根据所述测试参数控制电机的电流值和电压值；

计算模块，用于根据所述测试参数计算出所述谐波减速器的扭矩理论值；

比较模块，用于预设效率阈值并与所述扭矩测量值与所述扭矩理论值的比值比较以得到比较结果，所述控制模块根据所述比较结果输出所述谐波减速器的最大扭矩。

10.根据权利要求9所述的一种用于谐波减速器的扭矩测试***，其特征在于，还包括：

存储模块，用于当所述比较结果为所述扭矩测量值和所述扭矩理论值的比值达到所述效率阈值时，将所述扭矩测量值和所述扭矩理论值之间的分析数据存储。

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