CN115628905B - 一种行星减速器的扭转刚度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及行星齿轮传动性能测量技术领域，且公开了一种行星减速器的扭转刚度检测装置，包括主机，主机顶面的一侧固定连接有升降机构，升降机构的一侧固定安装有位于主机顶部的制动机构，制动机构的底面固定安装有四个夹持机构，四个夹持机构底部的内侧活动连接有位于主机顶面的行星减速组件，行星减速组件的底部自上而下分别可拆卸安装有扭矩传感器和角度传感器；本发明通过设有制动机构和行星减速组件，有利于通过电机制动后，电机的输出轴带动与之固定套接的螺杆转动，进而带动太阳齿轮以及三个行星齿轮转动，通过更换不同的太阳齿轮和行星齿轮的组合，来进行不同规格行星齿轮所产生的扭力大小的数据测量。

Description

一种行星减速器的扭转刚度检测装置

技术领域

本发明涉及行星齿轮传动性能测量技术领域，更具体地涉及一种行星减速器的扭转刚度检测装置。

背景技术

行星减速器其实也是行星齿轮减速机的一种，通过齿轮传动达到降低转速并增大输出扭矩，但是与普通的齿轮减速机相比，行星减速机的结构更加紧凑合理，充分利用了所有的零件来为减速传动而工作，普通的齿轮减速机是通过齿轮啮合来降低速度，而行星减速机除了通过齿轮间的啮合，还通过一个行星的结构，这样的结构除了精密度大大提升以外，还能够在同一个行星减速机种添加多重一样的齿轮组合来增大速比，也不影响到行星减速机本身的结构和强度，相对于齿轮减速机，行星减速机的齿轮啮合精度更高，运行时噪声低，整体体积小，适合各种工作环境，在狭小的工作环境也可以灵活地进行安装。

由于行星减速器相比齿轮减速器的啮合精度具有更高的要求，而其扭力的检测就显得尤为重要，现有的一种精密行星减速器扭转刚度及回差检测装置，包括机身、加载单元、测量单元和与机身配合设置并用于与被测减速器输入端连接将其锁紧的锁紧机构，通过加载单元可以在大于额定载荷扭矩范围内实现连续施加加载，通过扭矩传感器可以检测施加在被测减速器输出轴上的扭矩值，并且通过输出轴上的角度传感器检测输出轴的转角变化情况，从而计算得出被测减速器的扭转刚度及回差；但是由于机身、加载单元、测量单元和与机身配合设置并用于与被测减速器输入端连接将其锁紧的锁紧机构，以此共同构建形成单一的一体化检测装置，进而测量不同尺寸规格的行星减速机时具有一定的局限，不能快速便捷的更换不同规格的行星齿轮或太阳轮，进而不能对更换后的行星减速机所产生的扭矩数值做出快速测量。

因此，亟需新的一种行星减速器的扭转刚度检测装置。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种行星减速器的扭转刚度检测装置，以解决上述背景技术中存在的问题。

本发明提供如下技术方案：一种行星减速器的扭转刚度检测装置，包括主机，所述主机顶面的一侧固定连接有升降机构，所述升降机构的一侧固定安装有位于主机顶部的制动机构，所述制动机构的底面固定安装有四个夹持机构，四个所述夹持机构底部的内侧活动连接有位于主机顶面的行星减速组件，所述行星减速组件的底部自上而下分别可拆卸安装有扭矩传感器和角度传感器；

所述制动机构包括电机，所述电机的底部固定安装有固定盘，所述电机底部的输出轴贯穿固定盘的中部与螺杆进行固定连接，所述固定盘的底部开设有等距排列的若干个凹槽；

所述夹持机构包括第一L形杆，所述第一L形杆的底部活动套接有第二L形杆，所述第二L形杆底部的内侧固定连接有摩擦垫，所述第二L形杆的底端一体形成有导向块，所述第一L形杆的底部开设有与第二L形杆顶部靠近第一L形杆一侧的横杆相适配的滑动仓，所述第二L形杆顶部的横杆两侧均一体形成有限位块，所述第一L形杆的底部的两侧均固定连接有位于滑动仓远离第二L形杆一端的第二固定柱，所述第二L形杆顶部的两侧均固定连接有位于横杆底部的第一固定柱，两个第一固定柱和第二固定柱分别通过弹簧进行传动连接；

所述行星减速组件包括螺纹外管和太阳齿轮，所述太阳齿轮位于螺纹外管内腔的中部，所述太阳齿轮的侧壁相互啮合有位于螺纹外管内腔的三个行星齿轮，三个所述行星齿轮的外侧均与螺纹外管的内壁相互啮合，所述螺纹外管中心的顶部与螺杆进行螺纹套接，所述螺杆中心的底部活动套接有双杠转轴，所述双杠转轴的底部与转盘的顶部进行活动套接，三个所述行星齿轮的中部均固定套接有固定杆，三个所述固定杆的底端与转盘的顶面进行固定连接，所述转盘底面的中心固定连接有输出转轴。

优选的，所述固定盘的中部开设有通孔，通孔的内径大于螺杆的直径大小，所述固定盘底部开设的若干个凹槽的内腔与第一L形杆顶端连接的橡胶卡扣相互适配。

优选的，所述第一L形杆的橡胶卡扣安装于若干个固定盘中的位置需要使得第二L形杆的底端与螺纹外管的顶端近似保持在同一竖直方向，所述导向块的底端设置为倒角。

优选的，所述太阳齿轮中心顶部的1/2部分开设为与螺杆相适配的螺纹孔，所述太阳齿轮中心底部的1/2部分开设为与双杠转轴顶部相适配的卡槽。

优选的，所述输出转轴的底端分别与扭矩传感器和角度传感器进行可拆卸安装。

优选的，所述升降机构包括主立柱，所述主立柱的顶部通过固定板与控制器进行固定安装，所述主立柱的两侧均固定安装有电动推杆，所述控制器的两侧均通过电线与电动推杆进行固定连接，两个所述电动推杆底部的活动端固定连接有移动块，所述移动块远离主立柱的一侧固定连接有两个支撑杆。

优选的，所述移动块的中部被主立柱所贯穿且与主立柱进行活动连接，所述移动块的内壁一体形成有凸形滑动块，所述主立柱的一侧开设有与凸形滑动块相适配的滑槽。

优选的，所述主机由包括数据处理中心、信号接收装置以及控制面板所组成，所述控制面板包括显示屏和控制按键。

优选的，所述主机中的控制面板中的控制按键分别与控制器的输入端、电机的输入端、扭矩传感器的输入端以及角度传感器的输入端进行电信连接且彼此间为并联方式，所述扭矩传感器和角度传感器的输出端与主机中的信号接收装置进行电信连接。

本发明的技术效果和优点：

1．本发明通过设有制动机构和行星减速组件，有利于通过电机制动后，电机的输出轴带动与之固定套接的螺杆转动，进而螺杆在***太阳齿轮后，将带动太阳齿轮转动，进而太阳齿轮将带动与之啮合的三个行星齿轮转动，最后通过与输出转轴进行套接的扭矩传感器以及角度传感器进行扭矩值以及角度变化的测量，并通过更换不同的太阳齿轮和行星齿轮的组合，来进行不同规格行星齿轮所产生的扭力大小的数据测量，提高测量的速率，保证测量的高精度性。

2．本发明通过设有制动机构和夹持机构，有利于制动机构在下降过程中，安装在固定盘底部的夹持机构对螺纹外管的外表面进行加紧，以保证行星齿轮沿着螺纹外管内壁转动过程中，螺纹外管不随之发生转动即保持螺纹外管的稳定性，通过固定盘底部开设有与第一L形杆顶端相适配的等距排列的若干个凹槽，以此来进行正对不同规格的行星减速组件时，仅靠第二L形杆通过弹簧沿着第一L形杆中的滑动仓抽出而无法将其包夹时，通过调节夹持机构位于若干个固定盘中的位置来进行夹持操作。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的升降机构结构示意图。

图3为本发明的制动机构结构示意图。

图4为本发明的夹持机构结构示意图。

图5为本发明的行星减速组件结构示意图。

图6为本发明的行星减速组件局部结构示意图。

图7为本发明的A结构示意图。

图8为本发明的B结构示意图。

附图标记为：1、主机；2、升降机构；201、主立柱；202、固定板；203、控制器；204、电线；205、电动推杆；206、移动块；207、支撑杆；208、凸形滑动块；3、制动机构；301、电机；302、固定盘；303、螺杆；304、凹槽；4、夹持机构；401、第一L形杆；402、第二L形杆；403、摩擦垫；404、导向块；405、第一固定柱；406、第二固定柱；407、弹簧；408、限位块；409、滑动仓；410、橡胶卡扣；5、行星减速组件；501、螺纹外管；502、太阳齿轮；503、行星齿轮；504、固定杆；505、转盘；506、输出转轴；507、双杠转轴；6、扭矩传感器；7、角度传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，另外，在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示，本发明所涉及的一种行星减速器的扭转刚度检测装置并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构，在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本发明保护的范围。

参照图1和图3及图4，本发明提供了一种行星减速器的扭转刚度检测装置，包括主机1，主机1顶面的一侧固定连接有升降机构2，升降机构2的一侧固定安装有位于主机1顶部的制动机构3，制动机构3的底面固定安装有四个夹持机构4，四个夹持机构4底部的内侧活动连接有位于主机1顶面的行星减速组件5，行星减速组件5的底部自上而下分别可拆卸安装有扭矩传感器6和角度传感器7。

本实施例中，需要具体说明的是主机1由包括数据处理中心、信号接收装置以及控制面板所组成，控制面板包括显示屏和控制按键。

参照图2，升降机构2包括主立柱201，主立柱201的顶部通过固定板202与控制器203进行固定安装，主立柱201的两侧均固定安装有电动推杆205，控制器203的两侧均通过电线204与电动推杆205进行固定连接，两个电动推杆205底部的活动端固定连接有移动块206，移动块206远离主立柱201的一侧固定连接有两个支撑杆207。

本实施例中，需要具体说明的是移动块206的中部被主立柱201所贯穿且与主立柱201进行活动连接，移动块206的内壁一体形成有凸形滑动块208，主立柱201的一侧开设有与凸形滑动块208相适配的滑槽，一方面保持移动块206的稳固性，另一方面便于移动块206沿着主立柱201表面升降；

参照图5-8，制动机构3包括电机301，电机301的底部固定安装有固定盘302，电机301底部的输出轴贯穿固定盘302的中部与螺杆303进行固定连接，固定盘302的底部开设有等距排列的若干个凹槽304；

夹持机构4包括第一L形杆401，第一L形杆401的底部活动套接有第二L形杆402，第二L形杆402底部的内侧固定连接有摩擦垫403，第二L形杆402的底端一体形成有导向块404，第一L形杆401的底部开设有与第二L形杆402顶部靠近第一L形杆401一侧的横杆相适配的滑动仓409，第二L形杆402顶部的横杆两侧均一体形成有限位块408，第一L形杆401的底部的两侧均固定连接有位于滑动仓409远离第二L形杆402一端的第二固定柱406，第二L形杆402顶部的两侧均固定连接有位于横杆底部的第一固定柱405，两个第一固定柱405和第二固定柱406分别通过弹簧407进行传动连接；

行星减速组件5包括螺纹外管501和太阳齿轮502，太阳齿轮502位于螺纹外管501内腔的中部，太阳齿轮502的侧壁相互啮合有位于螺纹外管501内腔的三个行星齿轮503，三个行星齿轮503的外侧均与螺纹外管501的内壁相互啮合，螺纹外管501中心的顶部与螺杆303进行螺纹套接，螺杆303中心的底部活动套接有双杠转轴507，双杠转轴507的底部与转盘505的顶部进行活动套接，三个行星齿轮503的中部均固定套接有固定杆504，三个固定杆504的底端与转盘505的顶面进行固定连接，转盘505底面的中心固定连接有输出转轴506。

本实施例中，需要具体说明的是固定盘302的中部开设有通孔，通孔的内径大于螺杆303的直径大小，进而电机301的输出轴带动螺杆303转动过程中不会因通孔过窄而受阻；

固定盘302底部开设的若干个凹槽304的内腔与第一L形杆401顶端连接的橡胶卡扣410相互适配，进而通过改变第一L形杆401顶端的橡胶卡扣410安装于若干个凹槽304中的位置，以此来调节第二L形杆402对不同规格螺纹外管501的稳定夹持；

第一L形杆401的橡胶卡扣410安装于若干个固定盘302中的位置需要使得第二L形杆402的底端与螺纹外管501的顶端近似保持在同一竖直方向，导向块404的底端设置为倒角，进而便于若干个第二L形杆402沿着螺纹外管501顶部边缘下降时，若干个第二L形杆402通过导向块404沿着螺纹外管501外壁撑起并通过弹簧407收缩后，第二L形杆402顶端向第一L形杆401中的滑动仓409收缩，进而通过第二L形杆402将螺纹外管501加紧，进而保持螺纹外管501的稳定性；

通过在第二L形杆402底部的内侧固定连接较薄的摩擦垫403，在于增加第二L形杆402与螺纹外管501外壁的摩擦力，增加夹持的稳固性；

太阳齿轮502中心顶部的1/2部分开设为与螺杆303相适配的螺纹孔，太阳齿轮502中心底部的1/2部分开设为与双杠转轴507顶部相适配的卡槽，进而利于并随着螺杆303不断地下降，螺杆303逐渐旋入太阳齿轮502顶半部的螺纹孔槽内，进而螺杆303带动太阳齿轮502转动，进而太阳齿轮502带动与之相互啮合的三个行星齿轮503沿着螺纹外管501内壁进行移动，进而三个行星齿轮503的底部均通过固定杆504带动与之固定连接的转盘505转动，而太阳齿轮502不能直接影响转盘505转动；

输出转轴506的底端分别与扭矩传感器6和角度传感器7进行可拆卸安装；

主机1中的控制面板中的控制按键分别与控制器203的输入端、电机301的输入端、扭矩传感器6的输入端以及角度传感器7的输入端进行电信连接且彼此间为并联方式；

扭矩传感器6和角度传感器7的输出端与主机1中的信号接收装置进行电信连接，通过信号接收装置接收扭矩传感器6和角度传感器7的信号并传输给数据处理中心进行处理，计算行星减速组件5的扭转刚度及回差，并绘制转角扭矩曲线，生成减速器刚度及回差数据文件，并打印检测结果。

本发明工作原理：

首先，将待检测的行星减速组件5放在主机1顶面指定位置，使得行星减速组件5中的输出转轴506的底部同扭矩传感器6和角度传感器7进行安装，并将主机1通过导线接入电源；

进一步，开启升降机构2的启动键。进而电动推杆205开启，电动推杆205底部的活动端带动与之进行固定连接的移动块206沿着主立柱201一侧的滑槽下降，进而移动块206通过支撑杆207带动与之连接的制动机构3下降。进而制动机构3带动与之连接的夹持机构4同步下降；

进一步，开启电机301的启动键，进而电机301底部的输出轴带动与之固定套接的螺杆303转动，由于螺杆303在升降机构2的带动下向下移动，又在电机301的作用下处于转动状态，进而螺杆303处于转动下降状态，并随着螺杆303不断地下降，螺杆303逐渐旋入太阳齿轮502顶半部的螺纹孔槽内，进而螺杆303带动太阳齿轮502转动，进而太阳齿轮502带动与之相互啮合的三个行星齿轮503沿着螺纹外管501内壁进行移动，进而三个行星齿轮503的底部均通过固定杆504带动与之固定连接的转盘505转动，进而转盘505带动与之底面进行固定连接的输出转轴506转动，通过扭矩传感器6检测施加在输出转轴506上的扭矩值，并且通过输出转轴506上的角度传感器7检测扭矩传感器6的转角变化情况，从而计算得出行星减速组件5的扭转刚度及回差；

进一步，接收扭矩传感器6和角度传感器7的信号传输至主机1进行处理，其中，主机1包括数据处理中心、信号接收装置以及控制面板，通过信号接收装置接收扭矩传感器6和角度传感器7的信号并传输给数据处理中心进行处理，计算行星减速组件5的扭转刚度及回差，并绘制转角扭矩曲线，生成减速器刚度及回差数据文件，并打印检测结果；

进一步，通过更换不同的太阳齿轮502和行星齿轮503的组合，来进行不同规格行星齿轮503所产生的扭力大小的数据测量，并记录统计数据，归纳总结，找出最佳规格比；

进一步，为了保证行星齿轮503沿着螺纹外管501内壁转动过程中，而螺纹外管501不随之发生转动并保持螺纹外管501的稳定性，通过固定盘302底部开设有与第一L形杆401顶端相适配的等距排列的若干个凹槽304，以此来进行正对不同规格的行星减速组件5时，紧靠第二L形杆402通过弹簧407沿着第一L形杆401中的滑动仓409抽出而无法将其包夹时，通过调节夹持机构4位于若干个固定盘302中的位置来进行夹持操作。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种行星减速器的扭转刚度检测装置，包括主机（1），其特征在于：所述主机（1）顶面的一侧固定连接有升降机构（2），所述升降机构（2）的一侧固定安装有位于主机（1）顶部的制动机构（3），所述制动机构（3）的底面固定安装有四个夹持机构（4），四个所述夹持机构（4）底部的内侧活动连接有位于主机（1）顶面的行星减速组件（5），所述行星减速组件（5）的底部自上而下分别可拆卸安装有扭矩传感器（6）和角度传感器（7）；

所述制动机构（3）包括电机（301），所述电机（301）的底部固定安装有固定盘（302），所述电机（301）底部的输出轴贯穿固定盘（302）的中部与螺杆（303）进行固定连接，所述固定盘（302）的底部开设有等距排列的若干个凹槽（304）；

所述夹持机构（4）包括第一L形杆（401），所述第一L形杆（401）的底部活动套接有第二L形杆（402），所述第二L形杆（402）底部的内侧固定连接有摩擦垫（403），所述第二L形杆（402）的底端一体形成有导向块（404），所述第一L形杆（401）的底部开设有与第二L形杆（402）顶部靠近第一L形杆（401）一侧的横杆相适配的滑动仓（409），所述第二L形杆（402）顶部的横杆两侧均一体形成有限位块（408），所述第一L形杆（401）的底部的两侧均固定连接有位于滑动仓（409）远离第二L形杆（402）一端的第二固定柱（406），所述第二L形杆（402）顶部的两侧均固定连接有位于横杆底部的第一固定柱（405），两个第一固定柱（405）和第二固定柱（406）分别通过弹簧（407）进行传动连接；

所述行星减速组件（5）包括螺纹外管（501）和太阳齿轮（502），所述太阳齿轮（502）位于螺纹外管（501）内腔的中部，所述太阳齿轮（502）的侧壁相互啮合有位于螺纹外管（501）内腔的三个行星齿轮（503），三个所述行星齿轮（503）的外侧均与螺纹外管（501）的内壁相互啮合，所述螺纹外管（501）中心的顶部与螺杆（303）进行螺纹套接，所述螺杆（303）中心的底部活动套接有双杠转轴（507），所述双杠转轴（507）的底部与转盘（505）的顶部进行活动套接，三个所述行星齿轮（503）的中部均固定套接有固定杆（504），三个所述固定杆（504）的底端与转盘（505）的顶面进行固定连接，所述转盘（505）底面的中心固定连接有输出转轴（506）。

2.根据权利要求1所述的一种行星减速器的扭转刚度检测装置，其特征在于：所述固定盘（302）的中部开设有通孔，通孔的内径大于螺杆（303）的直径大小，所述固定盘（302）底部开设的若干个凹槽（304）的内腔与第一L形杆（401）顶端连接的橡胶卡扣（410）相互适配。

3.根据权利要求2所述的一种行星减速器的扭转刚度检测装置，其特征在于：所述第一L形杆（401）的橡胶卡扣（410）安装于若干个固定盘（302）中的位置需要使得第二L形杆（402）的底端与螺纹外管（501）的顶端近似保持在同一竖直方向，所述导向块（404）的底端设置为倒角。

4.根据权利要求1所述的一种行星减速器的扭转刚度检测装置，其特征在于：所述太阳齿轮（502）中心顶部的1/2部分开设为与螺杆（303）相适配的螺纹孔，所述太阳齿轮（502）中心底部的1/2部分开设为与双杠转轴（507）顶部相适配的卡槽。

5.根据权利要求1所述的一种行星减速器的扭转刚度检测装置，其特征在于：所述输出转轴（506）的底端分别与扭矩传感器（6）和角度传感器（7）进行可拆卸安装。

6.根据权利要求1所述的一种行星减速器的扭转刚度检测装置，其特征在于：所述升降机构（2）包括主立柱（201），所述主立柱（201）的顶部通过固定板（202）与控制器（203）进行固定安装，所述主立柱（201）的两侧均固定安装有电动推杆（205），所述控制器（203）的两侧均通过电线（204）与电动推杆（205）进行固定连接，两个所述电动推杆（205）底部的活动端固定连接有移动块（206），所述移动块（206）远离主立柱（201）的一侧固定连接有两个支撑杆（207）。

7.根据权利要求6所述的一种行星减速器的扭转刚度检测装置，其特征在于：所述移动块（206）的中部被主立柱（201）所贯穿且与主立柱（201）进行活动连接，所述移动块（206）的内壁一体形成有凸形滑动块（208），所述主立柱（201）的一侧开设有与凸形滑动块（208）相适配的滑槽。

8.根据权利要求6所述的一种行星减速器的扭转刚度检测装置，其特征在于：所述主机（1）由包括数据处理中心、信号接收装置以及控制面板所组成，所述控制面板包括显示屏和控制按键。

9.根据权利要求8所述的一种行星减速器的扭转刚度检测装置，其特征在于：所述主机（1）中的控制面板中的控制按键分别与控制器（203）的输入端、电机（301）的输入端、扭矩传感器（6）的输入端以及角度传感器（7）的输入端进行电信连接且彼此间为并联方式，所述扭矩传感器（6）和角度传感器（7）的输出端与主机（1）中的信号接收装置进行电信连接。

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