CN117191596A - 基于轨道式力臂的抗扭装置及抗扭方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于轨道式力臂的抗扭装置及抗扭方法，涉及抗扭力测试领域；现提出如下方案，其包括轨道式力臂，轨道式力臂包括第一轨道臂组件和第二轨道臂组件，第一轨道臂组件的输出端装配有第一抖动机构，第一抖动机构的输出端装配有电动扭力扳手，第二轨道臂组件的输出端装配有第二抖动机构，第二抖动机构的输出端装配有三爪卡盘，第一抖动机构包括扭矩管和扭矩轴，扭矩轴与扭矩管滑动连接，扭矩管上装配有驱动扭矩轴沿Y轴直线运动的抖动驱动组件；通过第一轨道臂组件、第二轨道臂组件、第一抖动机构及第二抖动机构配合让电动扭力扳手在对测试件施加扭力的同时能沿X、Y与Z三轴运动，进行动态模拟测试。

Description

基于轨道式力臂的抗扭装置及抗扭方法

技术领域

本发明涉及扭力测试领域，尤其涉及基于轨道式力臂的抗扭装置及抗扭方法。

背景技术

抗扭强度测试主要应用于需要承受扭转载荷的各种材料和结构，例如车辆设计时，对车中的轴、螺栓与螺母的抗扭强度测试，可以根据实验数据，改变零件使用，来改善车的强度，测出零件的抗扭强度，可改变零件结构及材质来改善零件抗扭强度；

授权公告号为CN206192791U的中国专利公开了一种螺栓抗扭强度测试装置，其基于扭力扳手来拧动螺栓，直至螺栓变形、断裂或滑丝的情况出现，来判断螺栓的抗扭强度；

测试件为轴时也能用同样的原理来测试，但是仅能测试静态状态下，螺栓或其余测试件的抗扭强度，而测试件用到机器或车辆上，车辆、机器在行驶或工作状态下，会受到多种因素影响，例如车辆的运动状态有直线和拐弯都会影响零件的抗扭强度，尤其是在颠簸路面上，还有使用环境，在不同温度与湿度下都会对零件的抗扭强度产生影响。

发明内容

（一）发明目的

有鉴于此，本发明的目的在于提出基于轨道式力臂的抗扭装置及抗扭方法，以实现在多种环境下测试被测试件的综合抗扭强度，针对性改善测试件的抗扭强度。

（二）技术方案

为达到上述技术目的，本发明提供了基于轨道式力臂的抗扭装置及抗扭方法：

其包括轨道式力臂，轨道式力臂包括：

第一轨道臂组件，所述第一轨道臂组件的输出端装配有第一抖动机构，所述第一抖动机构在第一轨道臂组件上沿X轴或Z轴直线运动，所述第一抖动机构的输出端装配有用于给外部测试件施加扭力的电动扭力扳手；

第二轨道臂组件，所述第二轨道臂组件的输出端装配有第二抖动机构，所述第二轨道臂组件在第二抖动机构上沿X轴或Z轴直线运动，所述第二抖动机构的输出端装配有用于固定外部测试件的三爪卡盘；

所述第一抖动机构包括扭矩管和扭矩轴，所述扭矩轴与扭矩管滑动连接，所述扭矩管上装配有驱动扭矩轴沿Y轴直线运动的抖动驱动组件；

通过所述第一轨道臂组件、第二轨道臂组件、第一抖动机构及第二抖动机构配合让电动扭力扳手在对测试件施加扭力的同时能沿X、Y与Z三轴运动，进行动态模拟测试。

优选地，所述第一轨道臂组件包括X轴轨道臂，所述X轴轨道臂的端部滑动装配有驱动X轴轨道臂沿Z轴直线运动的Y轴轨道臂，所述X轴轨道臂与Y轴轨道臂垂直分布。

优选地，所述X轴轨道臂包括轨道、轨道滑车、位移传感器和感应块，所述轨道与Y轴轨道臂的输出端滑动连接，所述轨道滑车与轨道滑动连接，所述位移传感器与感应块分别固定在轨道和轨道滑车上，所述位移传感器与感应块配合用于监测轨道滑车的位移距离。

优选地，所述第二轨道臂组件与第一轨道臂组件的结构和作用相同。

优选地，所述第二抖动机构与第一抖动机构的结构和作用相同。

优选地，所述抖动驱动组件包括：

固定座，所述固定座固定在扭矩轴上；

活动座，所述活动座与扭矩轴滑动连接；

导杆，所述导杆的一端固定在固定座上，且所述导杆的另一端与活动座滑动连接；

丝杠，所述丝杠的一端与固定座转动连接，所述丝杠的另一端与活动座螺纹连接；

步进电机，所述步进电机固定在固定座上；

主动齿轮，所述主动齿轮固定在步进电机的输出端上；

传动齿环，所述传动齿环与固定座转动连接，所述丝杠的端部固定于与传动齿环啮合的从动齿轮，所述主动齿轮与传动齿环啮合，并用于驱动传动齿环转动；

气缸，所述气缸固定在扭矩管上，所述气缸用于推动活动座下降。

优选地，所述扭矩轴的端部固定有滑杆，所述滑杆的外表面滑动连接有对扭矩轴进行限位的限位块，且所述限位块固定在扭矩管内部，所述滑杆的外表面套设有用于滑杆复位的弹簧，所述弹簧的两端分别与滑杆和限位块相抵。

优选地，所述扭矩轴的输出端固定有用于装配电动扭力扳手的工具适配座，所述电动扭力扳手固定在工具适配座上。

优选地，所述扭矩轴的底部装配有模拟环境箱，所述模拟环境箱包括：

箱体，所述电动扭力扳手和三爪卡盘皆设置于箱体内，所述箱体用于构成封闭的实验环境，所述箱体上插设固定有高温控模块、湿度控制模块和低温控模块；

高温控模块，所述高温控模块对所述箱体内温度进行升温，并实时获取所述箱体内温度；

湿度控制模块，所述高温控模块对所述箱体内湿度进行控制；

低温控模块，所述低温控模块对所述箱体内温度进行降温，并实时获取所述箱体内温度。

优选地，所述箱体的侧面开设有用于拿放测试件的窗口，且箱体侧面转动连接有用于封闭窗口的箱门，所述箱体的表面开设有供第一抖动机构和第二抖动机构输出端穿过的通槽，所述第二抖动机构的输出端与通槽封闭连接，所述第一抖动机构的输出端与通槽滑动连接，所述扭矩轴上套接固定有密封罩，且所述密封罩的底部固定在箱体上。

上述基于轨道式力臂的抗扭装置的抗扭方法，抗扭测试步骤包括：

S1，静态环境测试，将测试件的两端分别与三爪卡盘和电动扭力扳手固定，通过电动扭力扳手对测试件施加扭力，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k1；

S2，动态场景一测试，模拟直线运动下测试件的抗扭力值，将测试件的两端分别与三爪卡盘和电动扭力扳手固定，通过电动扭力扳手对测试件施加扭力，同时第一轨道臂组件与第二轨道臂组件工作驱动第一抖动机构与第二抖动机构同步沿X轴往复运动，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k2；

S3，动态场景二测试，模拟直线运动加弯道运动下测试件的抗扭力值，将测试件的两端分别与三爪卡盘和电动扭力扳手固定，通过电动扭力扳手对测试件施加扭力，同时第一轨道臂组件与第二轨道臂组件工作驱动第一抖动机构与第二抖动机构同步沿X轴与Z轴往复运动，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k3；

S4，动态场景三测试，模拟振动状态下直线运动加弯道运动时测试件的抗扭力值，将测试件的两端分别与三爪卡盘和电动扭力扳手固定，通过电动扭力扳手对测试件施加扭力，第一抖动机构与第二抖动机构同时驱动电动扭力扳手和三爪卡盘上下抖动，同时第一轨道臂组件与第二轨道臂组件工作驱动第一抖动机构与第二抖动机构同步沿X轴与Z轴往复运动，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k4，动态场景三作为综合运动环境；

S5，动态场景四测试，模拟高温时综合运动环境下测试件的抗扭力值，综合运动环境测试的同时通过高温控模块控制箱体内部温度升高，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k5；

S6，动态场景五测试，模拟低温时综合运动环境下测试件的抗扭力值，综合运动环境测试的同时通过高温控模块控制箱体内部温度降低，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k6；

S7，动态场景六测试，在动态场景四下通过湿度控制模块改变箱体内湿度，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k7；

S8，动态场景七测试，在动态场景五下通过湿度控制模块改变箱体内湿度，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k8；

S9，取k1-k8的平均数，获得综合测试件综合抗扭力强度值，分析k2-k8的单个数值与k1比对，根据比对大小对测试件进行改良；

k2-k4的单个数值低于k1，为运动因素影响抗扭强度，通过增加加强筋或改变测试件硬度来改善抗扭强度；

k5的单个数值低于k1，为高温因素影响抗扭强度，通过提升测试件的耐高温性来改善抗扭强度；

k6的单个数值低于k1，为低温因素影响抗扭强度，通过提升测试件的耐低温性来改善抗扭强度；

k7-k8的单个数值低于k1，为湿度因素影响抗扭强度，通过提升测试件的防水性来改善抗扭强度。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下有益效果：

1：通过将电动扭力扳手和三爪卡盘装配在第一抖动机构与第二抖动机构的输出端，通过第一轨道臂组件、第二轨道臂组件、第一抖动机构和第二抖动机构可以模拟测试件在运动状态下的扭力强度，尤其是，通过抖动驱动组件驱动扭矩轴上下抖动，可以模拟颠簸路段下对测试件抗扭强度的改变。

2：通过模拟环境箱实现电动扭力扳手与三爪卡盘的封闭测试，实现不同温度与湿度对测试件的改变，进一步得到测试件在实际工况下的抗扭强度数据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的基于轨道式力臂的抗扭装置的整体结构示意图；

图2为本发明提供的基于轨道式力臂的抗扭装置图1中第一抖动机构的局部结构示意图；

图3为本发明提供的基于轨道式力臂的抗扭装置图1中第二抖动机构的局部结构示意图；

图4为本发明提供的基于轨道式力臂的抗扭装置图2中扭矩轴的局部结构示意图；

图5为本发明提供的基于轨道式力臂的抗扭装置图2中抖动驱动组件的拆解结构示意图；

图6为本发明提供的基于轨道式力臂的抗扭装置图1中模拟环境箱的整体结构示意图；

图7为本发明提供的基于轨道式力臂的抗扭装置图1中X轴轨道臂的拆解结构示意图。

附图说明：1、第一轨道臂组件；11、X轴轨道臂；111、轨道；112、轨道滑车；113、位移传感器；114、感应块；12、Y轴轨道臂；2、第二轨道臂组件；3、第一抖动机构；31、扭矩管；32、抖动驱动组件；321、固定座；322、活动座；323、导杆；324、丝杠；325、步进电机；326、主动齿轮；327、传动齿环；328、气缸；33、扭矩轴；331、滑杆；332、弹簧；333、限位块；34、工具适配座；4、第二抖动机构；5、电动扭力扳手；6、三爪卡盘；7、模拟环境箱；71、箱体；711、箱门；712、密封罩；72、高温控模块；73、湿度控制模块；74、低温控模块。

具体实施方式

下文的描述本质上仅是示例性的而并非意图限制本公开、应用及用途。应当理解，在所有这些附图中，相同或相似的附图标记指示相同的或相似的零件及特征。各个附图仅示意性地表示了本公开的实施方式的构思和原理，并不一定示出了本公开各个实施方式的具体尺寸及其比例。在特定的附图中的特定部分可能采用夸张的方式来图示本公开的实施方式的相关细节或结构。

参照图1-7：

基于轨道式力臂的抗扭装置，包括轨道式力臂，轨道式力臂包括：

如图1所示，第一轨道臂组件1，第一轨道臂组件1的输出端装配有第一抖动机构3，用于驱动第一抖动机构3沿X轴或Z轴直线运动，模拟运动中的抗扭力影响测试，第一抖动机构3的输出端装配有用于给外部测试件施加扭力的电动扭力扳手5，第一抖动机构3用于带动电动扭力扳手5上下抖动，模拟颠簸路况的抗扭力影响测试；

第二轨道臂组件2，第二轨道臂组件2的输出端装配有第二抖动机构4，用于驱动第二抖动机构4沿X轴或Z轴直线运动，第二抖动机构4的输出端装配有用于固定外部测试件的三爪卡盘6，第二抖动机构4用于带动三爪卡盘6上下抖动，与第一抖动机构3同步工作，三爪卡盘6与电动扭力扳手5配合实现抗扭力测试，第二轨道臂组件2与第一轨道臂组件1同步运动，使三爪卡盘6与电动扭力扳手5能同步测试；

通过第一轨道臂组件1、第二轨道臂组件2、第一抖动机构3及第二抖动机构4配合让电动扭力扳手5在对测试件施加扭力的同时能沿X、Y与Z三轴运动，进行动态模拟测试；

具体的，如图1和图7所示，第一轨道臂组件1包括X轴轨道臂11，X轴轨道臂11的端部滑动装配有驱动X轴轨道臂11沿Z轴直线运动的Y轴轨道臂12，X轴轨道臂11与Y轴轨道臂12垂直分布；

更具体的，X轴轨道臂11包括轨道111、轨道滑车112、位移传感器113和感应块114，轨道111与Y轴轨道臂12的输出端滑动连接，轨道滑车112与轨道111滑动连接，位移传感器113与感应块114分别固定在轨道111和轨道滑车112上，位移传感器113与感应块114配合用于监测轨道滑车112的位移距离，通过感应块114在位移传感器113上改变位置，即可记录轨道滑车112的位置改变数值，模拟运动距离对抗扭力强度的影响。

值得一提的是，如图1和图7所示，Y轴轨道臂12与X轴轨道臂11的基本结构相同，区别在于，Y轴轨道臂12中的轨道111分布在X轴轨道臂11中的轨道111两侧，且Y轴轨道臂12中的轨道滑车112也分开装在Y轴轨道臂12中的轨道111上，X轴轨道臂11中的轨道111与Y轴轨道臂12中的轨道滑车112的连接固定，Y轴轨道臂12与X轴轨道臂11中的轨道滑车112皆与外部驱动部的输出端连接固定，外部驱动部可采用气缸或直线滑台。

进一步的，如图1、图2、图4和图5所示，第一抖动机构3包括扭矩管31和扭矩轴33，扭矩轴33与扭矩管31滑动连接，扭矩管31上装配有驱动扭矩轴33沿Y轴直线运动的抖动驱动组件32；

如图5所示，抖动驱动组件32包括固定座321和活动座322，固定座321固定在扭矩轴33上，用于承载其余零部件，活动座322与扭矩轴33滑动连接，活动座322与固定座321之间通过导杆323连接，导杆323的一端固定在固定座321上，且导杆323的另一端与活动座322滑动连接，活动座322能顺着导杆323上下滑动；

如图5所示，固定座321上转动连接有丝杠324，丝杠324的另一端与活动座322螺纹连接，通过丝杠324转动，可带动活动座322上下运动；

为了驱动丝杠324转动，如图5所示，在固定座321上固定有步进电机325，步进电机325的输出端上固定有主动齿轮326，固定座321上转动连接有传动齿环327，传动齿环327与主动齿轮326啮合，在丝杠324的端部固定于与传动齿环327啮合的从动齿轮，步进电机325通过主动齿轮326驱动传动齿环327转动，传动齿环327即可通过从动齿轮带动丝杠324转动，通过传动齿环327传动，使得从动齿轮与丝杠324可以设计多个，从不同位置驱动活动座322，让活动座322受力更加平均；

为了推动活动座322沿Y轴运动，故在扭矩管31上固定有气缸328，气缸328输出端伸出能推动活动座322下降，通过调整活动座322与固定座321之间的间距，即可调整活动座322与气缸328输出端之间的间距，从而改变抖动幅度；

更进一步的，如图4和图5所示，为了让扭矩轴33下降后能复位，故在扭矩轴33的端部固定有滑杆331，滑杆331的外表面滑动连接有对扭矩轴33进行限位的限位块333，且限位块333固定在扭矩管31内部，滑杆331的外表面套设有用于滑杆331复位的弹簧332，弹簧332的两端分别与滑杆331和限位块333相抵，扭矩轴33下降时能压缩弹簧332，弹簧332复位给扭矩轴33提供弹力，即可使扭矩轴33复位。

如图2所示，扭矩轴33的输出端固定有用于装配电动扭力扳手5的工具适配座34，电动扭力扳手5固定在工具适配座34上，方便电动扭力扳手5的安装。

优选地，如图6所示，扭矩轴33的底部装配有模拟环境箱7，模拟环境箱7包括：

箱体71，电动扭力扳手5和三爪卡盘6皆设置于箱体71内，箱体71用于构成封闭的实验环境，箱体71上插设固定有高温控模块72、湿度控制模块73和低温控模块74；

高温控模块72，高温控模块72对箱体71内温度进行升温，并实时获取所述箱体71内温度，高温控模块72用于连接外部供热单元，通过外部供热单元供热，高温控模块72包括电磁阀和温控芯片，电磁阀用于连接外部供热单元，控制排量，控温芯片用来控制电磁阀的驱动及测量箱体71内的温度，控制电磁阀的开合大小即可控制供热量；

湿度控制模块73，高温控模块72对箱体71内湿度进行控制，湿度控制模块73包括电磁阀、喷头和控制芯片，电磁阀用于连接外部水管，电磁阀控制排量并连接外部水源，喷头将水雾化，控制芯片用来控制电磁阀的驱动及测量箱体71内的湿度，控制电磁阀的开合大小即可控制供水量；

低温控模块74，低温控模块74对箱体71内温度进行降温，并实时获取所述箱体71内温度，低温控模块74与高温控模块72原理相同，区别在于一个用来连接外部供热单元，另一个是连接外部制冷单元。

更优选地，如图1和图6所示，箱体71的侧面开设有用于拿放测试件的窗口，且箱体71侧面转动连接有用于封闭窗口的箱门711，箱体71的表面开设有供第一抖动机构3和第二抖动机构4输出端穿过的通槽，第二抖动机构4的输出端与通槽封闭连接，第一抖动机构3的输出端与通槽滑动连接，在安装测试件时，第一抖动机构3可以带着电动扭力扳手5远离三爪卡盘6，让测试件装入三爪卡盘6内后，电动扭力扳手5再靠近测试件与测试件另一端固定，扭矩轴33上套接固定有密封罩712，且密封罩712的底部固定在箱体71上，保证扭矩轴33与箱体71的连接密封性；

第二轨道臂组件2与第一轨道臂组件1的结构和作用相同，第二轨道臂组件2与第一轨道臂组件1通过外部控制单元保持同步工作。

第二抖动机构4与第一抖动机构3的结构和作用相同，第二抖动机构4与第一抖动机构3通过外部控制单元保持同步工作。

上述基于轨道式力臂的抗扭装置的抗扭方法，抗扭测试步骤包括：

S1，静态环境测试，将测试件的两端分别与三爪卡盘6和电动扭力扳手5固定，通过电动扭力扳手5对测试件施加扭力，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k1；

S2，动态场景一测试，模拟直线运动下测试件的抗扭力值，将测试件的两端分别与三爪卡盘6和电动扭力扳手5固定，通过电动扭力扳手5对测试件施加扭力，同时第一轨道臂组件1与第二轨道臂组件2工作驱动第一抖动机构3与第二抖动机构4同步沿X轴往复运动，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k2；

S3，动态场景二测试，模拟直线运动加弯道运动下测试件的抗扭力值，将测试件的两端分别与三爪卡盘6和电动扭力扳手5固定，通过电动扭力扳手5对测试件施加扭力，同时第一轨道臂组件1与第二轨道臂组件2工作驱动第一抖动机构3与第二抖动机构4同步沿X轴与Z轴往复运动，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k3；

S4，动态场景三测试，模拟振动状态下直线运动加弯道运动时测试件的抗扭力值，将测试件的两端分别与三爪卡盘6和电动扭力扳手5固定，通过电动扭力扳手5对测试件施加扭力，第一抖动机构3与第二抖动机构4同时驱动电动扭力扳手5和三爪卡盘6上下抖动，同时第一轨道臂组件1与第二轨道臂组件2工作驱动第一抖动机构3与第二抖动机构4同步沿X轴与Z轴往复运动，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k4，动态场景三作为综合运动环境；

S5，动态场景四测试，模拟高温时综合运动环境下测试件的抗扭力值，综合运动环境测试的同时通过高温控模块72控制箱体71内部温度升高，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k5；

S6，动态场景五测试，模拟低温时综合运动环境下测试件的抗扭力值，综合运动环境测试的同时通过高温控模块72控制箱体71内部温度降低，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k6；

S7，动态场景六测试，在动态场景四下通过湿度控制模块73改变箱体71内湿度，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k7；

S8，动态场景七测试，在动态场景五下通过湿度控制模块73改变箱体71内湿度，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k8；

S9，最后将k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7和k8去除一个最大值和最小值取平均数，即可获得测试件的综合抗扭力强度值，分析k2-k8的单个数值与k1比对，根据比对大小对测试件进行改良；

k2-k4的单个数值低于k1，为运动因素影响抗扭强度，通过增加加强筋或改变测试件硬度来改善抗扭强度；

k5的单个数值低于k1，为高温因素影响抗扭强度，通过提升测试件的耐高温性来改善抗扭强度；

k6的单个数值低于k1，为低温因素影响抗扭强度，通过提升测试件的耐低温性来改善抗扭强度；

k7-k8的单个数值低于k1，为湿度因素影响抗扭强度，通过提升测试件的防水性来改善抗扭强度；

值得一提的是，测试件形变后无法复位的盘点可以利用图片比对，在实验环境下，获得测试件的最大扭曲点位置，通过比对这个扭曲点位置，超过或等于即视为超出其最大抗扭力值。

上文中参照优选的实施例详细描述了本公开所提出的方案的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本公开理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本公开提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (11)

1.基于轨道式力臂的抗扭装置，包括轨道式力臂，其特征在于，轨道式力臂包括：

第一轨道臂组件（1），所述第一轨道臂组件（1）的输出端装配有第一抖动机构（3），所述第一抖动机构（3）在第一轨道臂组件（1）上沿X轴或Z轴直线运动，所述第一抖动机构（3）的输出端装配有用于给外部测试件施加扭力的电动扭力扳手（5）；

第二轨道臂组件（2），所述第二轨道臂组件（2）的输出端装配有第二抖动机构（4），所述第二轨道臂组件（2）在第二抖动机构（4）上沿X轴或Z轴直线运动，所述第二抖动机构（4）的输出端装配有用于固定外部测试件的三爪卡盘（6）；

所述第一抖动机构（3）包括扭矩管（31）和扭矩轴（33），所述扭矩轴（33）与扭矩管（31）滑动连接，所述扭矩管（31）上装配有驱动扭矩轴（33）沿Y轴直线运动的抖动驱动组件（32）；

通过所述第一轨道臂组件（1）、第二轨道臂组件（2）、第一抖动机构（3）及第二抖动机构（4）配合让电动扭力扳手（5）在对测试件施加扭力的同时能沿X、Y与Z三轴运动，进行动态模拟测试。

2.根据权利要求1所述的基于轨道式力臂的抗扭装置，其特征在于，所述第一轨道臂组件（1）包括X轴轨道臂（11），所述X轴轨道臂（11）的端部滑动装配有驱动X轴轨道臂（11）沿Z轴直线运动的Y轴轨道臂（12），所述X轴轨道臂（11）与Y轴轨道臂（12）垂直分布。

3.根据权利要求2所述的基于轨道式力臂的抗扭装置，其特征在于，所述X轴轨道臂（11）包括轨道（111）、轨道滑车（112）、位移传感器（113）和感应块（114），所述轨道（111）与Y轴轨道臂（12）的输出端滑动连接，所述轨道滑车（112）与轨道（111）滑动连接，所述位移传感器（113）与感应块（114）分别固定在轨道（111）和轨道滑车（112）上，所述位移传感器（113）与感应块（114）配合用于监测轨道滑车（112）的位移距离。

4.根据权利要求1所述的基于轨道式力臂的抗扭装置，其特征在于，所述第二轨道臂组件（2）与第一轨道臂组件（1）的结构和作用相同。

5.根据权利要求1所述的基于轨道式力臂的抗扭装置，其特征在于，所述第二抖动机构（4）与第一抖动机构（3）的结构和作用相同。

6.根据权利要求1所述的基于轨道式力臂的抗扭装置，其特征在于，所述抖动驱动组件（32）包括：

固定座（321），所述固定座（321）固定在扭矩轴（33）上；

活动座（322），所述活动座（322）与扭矩轴（33）滑动连接；

导杆（323），所述导杆（323）的一端固定在固定座（321）上，且所述导杆（323）的另一端与活动座（322）滑动连接；

丝杠（324），所述丝杠（324）的一端与固定座（321）转动连接，所述丝杠（324）的另一端与活动座（322）螺纹连接；

步进电机（325），所述步进电机（325）固定在固定座（321）上；

主动齿轮（326），所述主动齿轮（326）固定在步进电机（325）的输出端上；

传动齿环（327），所述传动齿环（327）与固定座（321）转动连接，所述丝杠（324）的端部固定于与传动齿环（327）啮合的从动齿轮，所述主动齿轮（326）与传动齿环（327）啮合，并用于驱动传动齿环（327）转动；

气缸（328），所述气缸（328）固定在扭矩管（31）上，所述气缸（328）用于推动活动座（322）下降。

7.根据权利要求1所述的基于轨道式力臂的抗扭装置，其特征在于，所述扭矩轴（33）的端部固定有滑杆（331），所述滑杆（331）的外表面滑动连接有对扭矩轴（33）进行限位的限位块（333），且所述限位块（333）固定在扭矩管（31）内部，所述滑杆（331）的外表面套设有用于滑杆（331）复位的弹簧（332），所述弹簧（332）的两端分别与滑杆（331）和限位块（333）相抵。

8.根据权利要求1所述的基于轨道式力臂的抗扭装置，其特征在于，所述扭矩轴（33）的输出端固定有用于装配电动扭力扳手（5）的工具适配座（34），所述电动扭力扳手（5）固定在工具适配座（34）上。

9.根据权利要求1所述的基于轨道式力臂的抗扭装置，其特征在于，所述扭矩轴（33）的底部装配有模拟环境箱（7），所述模拟环境箱（7）包括：

箱体（71），所述电动扭力扳手（5）和三爪卡盘（6）皆设置于箱体（71）内，所述箱体（71）用于构成封闭的实验环境，所述箱体（71）上插设固定有高温控模块（72）、湿度控制模块（73）和低温控模块（74）；

高温控模块（72），所述高温控模块（72）对所述箱体（71）内温度进行升温，并实时获取所述箱体（71）内温度；

湿度控制模块（73），所述高温控模块（72）对所述箱体（71）内湿度进行控制；

低温控模块（74），所述低温控模块（74）对所述箱体（71）内温度进行降温，并实时获取所述箱体（71）内温度。

10.根据权利要求9所述的基于轨道式力臂的抗扭装置，其特征在于，所述箱体（71）的侧面开设有用于拿放测试件的窗口，且箱体（71）侧面转动连接有用于封闭窗口的箱门（711），所述箱体（71）的表面开设有供第一抖动机构（3）和第二抖动机构（4）输出端穿过的通槽，所述第二抖动机构（4）的输出端与通槽封闭连接，所述第一抖动机构（3）的输出端与通槽滑动连接，所述扭矩轴（33）上套接固定有密封罩（712），且所述密封罩（712）的底部固定在箱体（71）上。

11.根据权利要求1-10任一项所述的基于轨道式力臂的抗扭装置的抗扭方法，其特征在于，抗扭测试步骤包括：

S1，静态环境测试，将测试件的两端分别与三爪卡盘（6）和电动扭力扳手（5）固定，通过电动扭力扳手（5）对测试件施加扭力，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k1；

S2，动态场景一测试，模拟直线运动下测试件的抗扭力值，将测试件的两端分别与三爪卡盘（6）和电动扭力扳手（5）固定，通过电动扭力扳手（5）对测试件施加扭力，同时第一轨道臂组件（1）与第二轨道臂组件（2）工作驱动第一抖动机构（3）与第二抖动机构（4）同步沿X轴往复运动，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k2；

S3，动态场景二测试，模拟直线运动加弯道运动下测试件的抗扭力值，将测试件的两端分别与三爪卡盘（6）和电动扭力扳手（5）固定，通过电动扭力扳手（5）对测试件施加扭力，同时第一轨道臂组件（1）与第二轨道臂组件（2）工作驱动第一抖动机构（3）与第二抖动机构（4）同步沿X轴与Z轴往复运动，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k3；

S4，动态场景三测试，模拟振动状态下直线运动加弯道运动时测试件的抗扭力值，将测试件的两端分别与三爪卡盘（6）和电动扭力扳手（5）固定，通过电动扭力扳手（5）对测试件施加扭力，第一抖动机构（3）与第二抖动机构（4）同时驱动电动扭力扳手（5）和三爪卡盘（6）上下抖动，同时第一轨道臂组件（1）与第二轨道臂组件（2）工作驱动第一抖动机构（3）与第二抖动机构（4）同步沿X轴与Z轴往复运动，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k4，动态场景三作为综合运动环境；

S5，动态场景四测试，模拟高温时综合运动环境下测试件的抗扭力值，综合运动环境测试的同时通过高温控模块（72）控制箱体（71）内部温度升高，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k5；

S6，动态场景五测试，模拟低温时综合运动环境下测试件的抗扭力值，综合运动环境测试的同时通过高温控模块（72）控制箱体（71）内部温度降低，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k6；

S7，动态场景六测试，在动态场景四下通过湿度控制模块（73）改变箱体（71）内湿度，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k7；

S8，动态场景七测试，在动态场景五下通过湿度控制模块（73）改变箱体（71）内湿度，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值k8；

S9，取k1-k8的平均数，获得综合测试件综合抗扭力强度值，分析k2-k8的单个数值与k1比对，根据比对大小对测试件进行改良；

k2-k4的单个数值低于k1，为运动因素影响抗扭强度，通过增加加强筋或改变测试件硬度来改善抗扭强度；

k5的单个数值低于k1，为高温因素影响抗扭强度，通过提升测试件的耐高温性来改善抗扭强度；

k6的单个数值低于k1，为低温因素影响抗扭强度，通过提升测试件的耐低温性来改善抗扭强度；

k7-k8的单个数值低于k1，为湿度因素影响抗扭强度，通过提升测试件的防水性来改善抗扭强度。