CN114526911A - 一种rv减速器主轴承受力测试用的试验机 - Google Patents

一种rv减速器主轴承受力测试用的试验机 Download PDF

Info

Publication number
CN114526911A
CN114526911A CN202210186047.6A CN202210186047A CN114526911A CN 114526911 A CN114526911 A CN 114526911A CN 202210186047 A CN202210186047 A CN 202210186047A CN 114526911 A CN114526911 A CN 114526911A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reducer
testing machine
main bearing
main
main shaft
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.)
Pending
Application number
CN202210186047.6A
Other languages
English (en)
Inventor
庞晓旭
王鑫隆
邱明
李迎春
李军星
董艳方
杨传猛
杜辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan University of Science and Technology
Original Assignee
Henan University of Science and Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan University of Science and Technology filed Critical Henan University of Science and Technology
Priority to CN202210186047.6A priority Critical patent/CN114526911A/zh
Publication of CN114526911A publication Critical patent/CN114526911A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
    • G01M13/027—Test-benches with force-applying means, e.g. loading of drive shafts along several directions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/04—Bearings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种RV减速器主轴承受力测试用的试验机，包括力矩加载机构、离合器、主轴、心轴、RV减速器、驱动机构和图像采集装置；所述RV减速器的壳体一侧与所述主轴外的轴套固定连接，所述RV减速器的输入轴和所述驱动机构传动连接，所述RV减速器的壳体上朝向图像采集装置的端盖上设有露出RV减速器主轴承内圈的图像采集口，所述所述RV减速器的输出轴通过心轴和主轴传动连接，所述主轴和离合器的一端连接，所述力矩加载机构和离合器的另一端连接。本发明的装置结构合理、操作简便、成本低、并且保证减速器主轴承表面应力测算的准确性。

Description

一种RV减速器主轴承受力测试用的试验机
技术领域
本发明属于轴承测量技术领域，具体涉及一种基于高速摄影机测量RV减速器工作状态下的主轴承受力的试验机。
背景技术
RV减速器具有传动精度高、传动效率高、传动比大、刚度高、可靠性高、回差小和振动低等诸多优点，因此RV减速器成为现在工业机器人中驱动关节减速器首选。但由于其关键技术保密，相关资料不多，国产化进程缓慢。
而其中的主轴承工作时不仅受力大，而且受力复杂，易损坏，进而影响减速器的整体性能，时间久了会产生小块或小片的金属剥落，形成麻点和凹坑，使其在运转时噪声增大、振动加剧、温度升高、磨损加快，最后导致轴承失效；因此分析主轴承的受力情况对对提升RV减速器性能有直接关系。
在以往的主轴承受力分析方面，由于轴承位于减速器内部，很难用实验的方法检测轴承受力情况，因此大多采用理论计算的方法分析主轴承受力，而实际情况下，在RV减速器传动过程中，主轴承受力的很复杂的，因此找寻一种主轴承受力检测的方法就显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是提供RV减速器主轴承受力测试用的试验机，利用高速摄像机对减速器主轴承端面进行连续的拍照测量，获取在运行过程中不同载荷下RV减速器主轴承的图像，为数学主轴承受力情况的计算提供图像依据。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种RV减速器主轴承受力测试用的试验机，包括力矩加载机构、离合器、主轴、心轴、RV减速器、驱动机构和图像采集装置；所述RV减速器的壳体一侧与所述主轴外的轴套固定连接，所述RV减速器的输入轴和所述驱动机构传动连接，所述RV减速器的壳体上朝向图像采集装置的端盖上设有露出RV减速器主轴承内圈的图像采集口，所述所述RV减速器的输出轴通过心轴和主轴传动连接，所述主轴和离合器的一端连接，所述力矩加载机构和离合器的另一端连接。
所述RV减速器的壳体上朝向图像采集装置的端面上设有油封，并在油封的内圆面设置环形的支撑法兰，支撑法兰的内径尺寸大于RV减速器主轴承内圈的外径，以形成所述的图像采集口。
所述驱动机构包括伺服电机和第一刚性联轴器。
所述力矩加载机构包括力矩电机、第二刚性联轴器和力矩传感器，第二刚性联轴器设置在力矩电机和力矩传感器之间。第一刚性联轴器和第二刚性联轴器可以保证试验机上各运动部件同步的同轴旋转。力矩电机和力矩传感器的配合可以模拟不同工况下的减速器主轴承的运动状态，便于试验不同工况下减速器主轴承的受力。
所述离合器为电磁离合器。
所述轴套支撑在试验机主机的台面上，主轴通过滚动轴承设置在轴套内。
所述主轴和心轴通过花键传动连接。
所述图像采集装置为设置在试验机主机一端的高速摄像机。
本发明所述的试验机在对RV减速器受力情况检测时，先通过高速摄像机获取减速器主轴承的轴承内圈在一定加载力下的运行图像，经分析计算得到主轴承受力情况，其具体过程是：先将选定的轴承内圈上的标靶点和空间中的固定的参考点组合，计算并扣除在加载过程中主轴承的整体刚性位移；然后运用6个自由度分析，获得标靶点在空间任意方向的横向位移和旋转的位移。另外，矢量场可以把标靶点在一段时间内的位移和变形轨迹显示出来，准确计算出其在X， Y和 Z方向上的位移值，再根据应变公式计算出主轴承内圈的应变，然后根据应力和应变的关系，计算得出对应的应力值。
本发明的有益效果是：本发明给出一种RV减速器主轴承受力测试用的试验机，通过高速摄像机在RV减速器加载过程中，对减速器主轴承表面进行连续的拍照测量，然后通过数学计算，得到轴承受力情况。
本发明的装置结构合理、操作简便、成本低、并且保证减速器主轴承表面应力测算的准确性。
附图说明
图1为本发明所述试验机的结构示意图；
图2为本发明中减速器右壳体的正面视图；
图3为本发明中减速器右壳体局部的侧面剖视图；
图4为本发明中减速器主轴承内圈上的散点喷洒图；
图中标记：1、力矩电机，2、第一刚性联轴器，3、力矩传感器，4、电磁离合器，5、主轴，6、轴套，7、心轴，8、减速器左壳体，9、RV减速器， 10、减速器右壳体，11、第二刚性联轴器，12、伺服电机，13、高速摄像机，14、试验机机体，15、油封，16、支撑法兰，17、主轴承，18、主轴承内圈。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不作为对发明做任何限制的依据。
一种RV减速器主轴承受力测试用的试验机，包括试验机机体14和高速摄像机13，试验机机体14上依次设置力矩电机1、力矩传感器3、主轴5及轴套6、伺服电机12；力矩电机1的输出轴和力矩传感器3之间通过第一刚性联轴器2连接，力矩传感器3和所述的主轴5之间通过电磁离合器4连接，电磁离合器4在结合状态，可通过力矩电机1向主轴5施加不同的载荷，电磁离合器4在分离状态，主轴5和力矩电机1之间相互独立；所述的轴套6支撑在试验机机体14上，轴套6内部的两端安装有支撑主轴5的滚动轴承，主轴5上背离电磁离合器4的一端通过花键和心轴7传动连接，心轴7和RV减速器9的输出端连接，RV减速器9的减速器左壳体8通过螺栓和所述的轴套6端面固定连接，RV减速器9的输入端通过第二刚性联轴器11和伺服电机12的输出端连接；所述的高速摄像机13架设在试验机机体14的一侧，镜头朝向RV减速器9的输入端，用以记录被测RV减速器9的主轴承内圈18运行状态。
为了拍摄到RV减速器9内的主轴承内圈18，对减速器右壳体10的端面结构加以改进，以形成露出减速器内部主轴承内圈18的图像采集口。具体的为：在减速器右壳体10端面设置油封15，并在油封15的内圆面通过过盈配合的方式安装环形的支撑法兰16，支撑法兰16的内径尺寸大于RV减速器9内主轴承内圈18的外径，以形成所述的图像采集口。
为了可以捕捉到高速运行的主轴承内圈18，使得三维坐标准确明显，还可以在主轴承内圈18表面喷涂色彩形成鲜明对比的散斑，要求随机均匀，喷料不掉色，选择日本旗牌金属印油。
本发明进行轴承受力测算时的使用方法：将本发明所述的装置进行安装调试完毕，启动伺服电机12，通过第二刚性联轴器11带动减速器运行，此时电磁离合器4处于分离状态；待减速器正常运行后启动力矩电机1、电磁离合器4结合；再通过力矩传感器3检测减速器是否达到所要测试的运行状态；打开高速摄影机13，待减速器达到预定转速并平稳后，捕捉主轴承内圈18所喷洒的斑点，通过后期计算分析得出主轴承内圈18在运行状态下所受应力；试验结束后关掉伺服电机，随之整个试验机停止运行，关闭电源。
高速摄像机在对减速器的主轴承内圈18连续拍摄之前，需要在主轴承内圈18上选择一个显著的标靶点，在空间内的刚性物体上选择一个静止的参考点，例如可以在支撑法兰16上选定一个参考点，将标靶点和参考点组合，计算并扣除在加载过程中主轴承17的整体刚性位移。然后运用6个自由度分析，获得标靶点在空间任意方向的横向位移和旋转的位移。另外，矢量场可以把标靶点在一段时间内的位移和变形轨迹显示出来，准确计算出其在X， Y和 Z方向上的位移值，再根据应变公式
Figure DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 856060DEST_PATH_IMAGE002
（
Figure DEST_PATH_IMAGE003
、
Figure 835518DEST_PATH_IMAGE004
分别为主轴承内圈纵向、横向的应变；L、B分别为主轴承内圈变形后的纵向、横向的长度；L 0、B 0分别为主轴承内圈初始的纵向、横向的长度）计算出主轴承内圈的应变，然后根据
Figure DEST_PATH_IMAGE005
计算出主轴承内圈的应力，其中
Figure 536626DEST_PATH_IMAGE006
为应力，E为弹性模量，
Figure DEST_PATH_IMAGE007
为应变。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种RV减速器主轴承受力测试用的试验机，其特征在于：包括力矩加载机构、离合器、主轴、心轴、RV减速器、驱动机构和图像采集装置；所述RV减速器的壳体一侧与所述主轴外的轴套固定连接，所述RV减速器的输入轴和所述驱动机构传动连接，所述RV减速器的壳体上朝向图像采集装置的端盖上设有露出RV减速器主轴承内圈的图像采集口，所述所述RV减速器的输出轴通过心轴和主轴传动连接，所述主轴和离合器的一端连接，所述力矩加载机构和离合器的另一端连接。
2.根据权利要求1所述的一种RV减速器主轴承受力测试用的试验机，其特征在于：所述RV减速器的壳体上朝向图像采集装置的端面上设有油封，并在油封的内圆面设置环形的支撑法兰，支撑法兰的内径尺寸大于RV减速器主轴承内圈的外径，以形成所述的图像采集口。
3.根据权利要求1所述的一种RV减速器主轴承受力测试用的试验机，其特征在于：所述驱动机构包括伺服电机和第一刚性联轴器。
4.根据权利要求1所述的一种RV减速器主轴承受力测试用的试验机，其特征在于：所述力矩加载机构包括力矩电机、第二刚性联轴器和力矩传感器，第二刚性联轴器设置在力矩电机和力矩传感器之间。
5.根据权利要求1所述的一种RV减速器主轴承受力测试用的试验机，其特征在于：所述离合器为电磁离合器。
6.根据权利要求1所述的一种RV减速器主轴承受力测试用的试验机，其特征在于：所述轴套支撑在试验机主机的台面上，主轴通过滚动轴承设置在轴套内。
7.根据权利要求1所述的一种RV减速器主轴承受力测试用的试验机，其特征在于：所述主轴和心轴通过花键传动连接。
8.根据权利要求1所述的一种RV减速器主轴承受力测试用的试验机，其特征在于：所述图像采集装置为设置在试验机主机一端的高速摄像机。
CN202210186047.6A 2022-02-28 2022-02-28 一种rv减速器主轴承受力测试用的试验机 Pending CN114526911A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210186047.6A CN114526911A (zh) 2022-02-28 2022-02-28 一种rv减速器主轴承受力测试用的试验机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210186047.6A CN114526911A (zh) 2022-02-28 2022-02-28 一种rv减速器主轴承受力测试用的试验机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114526911A true CN114526911A (zh) 2022-05-24

Family

ID=81625429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210186047.6A Pending CN114526911A (zh) 2022-02-28 2022-02-28 一种rv减速器主轴承受力测试用的试验机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114526911A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19525532A1 (de) * 1995-07-13 1997-01-16 Fag Automobiltechnik Ag Verfahren zur Bestimmung der Vorspannung von gegeneinander angestellten oder unter Vorspannung eingebauten Wälzlagern
CN104806733A (zh) * 2015-03-20 2015-07-29 同济大学 一种基于轴承受力的转矩检测结构和方法
CN107255455A (zh) * 2017-08-01 2017-10-17 洛阳理工学院 一种滚动轴承接触应变或应力动态测量装置
CN109297624A (zh) * 2018-11-27 2019-02-01 河南科技大学 一种测算深沟球轴承摩擦力矩的辅助装置
CN109632302A (zh) * 2019-01-21 2019-04-16 重庆大学 一种rv减速器在线测试***
CN109916541A (zh) * 2019-02-28 2019-06-21 河南科技大学 一种转台轴承摩擦力矩试验机
CN111881529A (zh) * 2020-07-27 2020-11-03 大连交通大学 机器人用rv减速器主轴承受力分析计算方法
CN212363650U (zh) * 2020-05-15 2021-01-15 山东博特轴承有限公司 一种轴承受力检测装置
CN214471750U (zh) * 2020-11-26 2021-10-22 力度工业智能科技(苏州)有限公司 一种rv减速器主轴承疲劳测试平台

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19525532A1 (de) * 1995-07-13 1997-01-16 Fag Automobiltechnik Ag Verfahren zur Bestimmung der Vorspannung von gegeneinander angestellten oder unter Vorspannung eingebauten Wälzlagern
CN104806733A (zh) * 2015-03-20 2015-07-29 同济大学 一种基于轴承受力的转矩检测结构和方法
CN107255455A (zh) * 2017-08-01 2017-10-17 洛阳理工学院 一种滚动轴承接触应变或应力动态测量装置
CN109297624A (zh) * 2018-11-27 2019-02-01 河南科技大学 一种测算深沟球轴承摩擦力矩的辅助装置
CN109632302A (zh) * 2019-01-21 2019-04-16 重庆大学 一种rv减速器在线测试***
CN109916541A (zh) * 2019-02-28 2019-06-21 河南科技大学 一种转台轴承摩擦力矩试验机
CN212363650U (zh) * 2020-05-15 2021-01-15 山东博特轴承有限公司 一种轴承受力检测装置
CN111881529A (zh) * 2020-07-27 2020-11-03 大连交通大学 机器人用rv减速器主轴承受力分析计算方法
CN214471750U (zh) * 2020-11-26 2021-10-22 力度工业智能科技(苏州)有限公司 一种rv减速器主轴承疲劳测试平台

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
季晔;张旦闻;: "滚动轴承接触力理论计算与检测方法研究", 机械, no. 11 *
张振强;王东峰;刘胜超;李献会;何崇光;: "RV减速器用轴承的受力分析", 轴承, no. 10 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111413094B (zh) 一种回转支承性能测试装置
CN104482849B (zh) 一种主轴动态回转精度测试***及测试方法
CN109520735A (zh) 轴承承载损失测试***
CN106813922A (zh) 齿轮动态传动误差测量方法及测量装置
CN205404023U (zh) 自润滑关节轴承无载启动力矩测量仪
CN104236907A (zh) 一种滚动轴承摩擦力矩与刚度测量装置及方法
CN112747689B (zh) 一种面向深孔零件的圆度和直线度误差测量***
CN109443758A (zh) 一种旋转机械复合诊断装置
CN108168689A (zh) 一种线接触滚滑摩擦振动噪声试验台及试验分析方法
CN109556778A (zh) 一种基于电流的滚珠丝杠副预紧力在线监测方法
CN107255455A (zh) 一种滚动轴承接触应变或应力动态测量装置
CN114526911A (zh) 一种rv减速器主轴承受力测试用的试验机
CN110936227A (zh) 一种数控摆角铣头专用的静态特性检测装置及测量方法
CN208999097U (zh) 一种滚动轴承当量摩擦系数测量装置
CN113107834A (zh) 一种非侵入式的轴向柱塞泵缸体动态特性测量方法
CN205744507U (zh) 一种卧式离心水泵轴向力测量装置
CN106352830A (zh) 轮毂轴承外圈沟径测量装置及***
CN208999099U (zh) 立式滚动轴承当量摩擦系数测量装置
CN109238709A (zh) 一种滚动轴承当量摩擦系数测量装置与方法
CN216816010U (zh) 一种测量单向轴承反向扭矩的装置
CN116026606A (zh) 一种用于检测车辆传动***的复合振动的方法以及设备
CN211602403U (zh) 齿轮传动动态特性综合测试实验台
CN109540516A (zh) 滚动轴承当量摩擦系数测量装置与方法
JPH11304609A (ja) ブレーキ試験装置
CN219064870U (zh) 一种工业机器人关节减速器柔性测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination