一种轻量化RV减速器综合性能测试装置的制作方法

一种轻量化rv减速器综合性能测试装置
技术领域
1.本发明属于减速器相关技术领域，更具体地，涉及一种轻量化rv减速器综合性能测试装置。


背景技术：

2.rv减速器是采用行星-摆线针轮传动复合减速机构的高精密控制用减速器，该减速机同时啮合齿轮数多，具备小型、轻量、高刚性、耐过载等特点，由于间隙、旋转振动、惯性小所以具有良好的加速性能，可实现平稳运转并获取正确的位置精度。rv减速器由正齿轮、曲柄轴、rv齿轮、针齿壳等零件装配而成，系统复杂，对每个零件的制造加工要求高。由于零件制造加工精度不够高、装配精度不够高和齿轮传动存在齿隙、传动轴的弹性变形和摩擦效应等，减速器的精度受到了严重制约，影响了传动系统的平稳性和可靠性。
3.目前，一台机械设备只能完成一种参数的测量，测量精度低，可靠性差。且某些平台通过气缸和力臂方式加载力矩，误差较大。目前平台基座采用铸铁制造，各测量模块支架采用金属加工制造而成，重量较大，不易移动转移，制造成本高，精度不高。且装配方式固定，装配位置固定。
4.因此，亟需设计一种成本低、轻量化、灵活的rv减速器综合性能测量装置。


技术实现要素：

5.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种轻量化rv减速器综合性能测试装置，可以实现rv减速器综合性能测试平台的轻量化设计，模块化集成设计，便于运输和携带。
6.为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种一种轻量化rv 减速器综合性能测试装置，所述装置包括依次连接的多个零件，所述零件包括电机、输入传感器、输入编码器、待测rv减速器、输出编码器、输出传感器、磁粉制动器以及以上零件分别对应的支架和底座，所述支架和底座的材料为塑料，所述底座的轴向端部设有插槽，各底座之间通过与插槽匹配的插结构连接；或者各底座之间通过底座连接件连接，所述底座连接件包括筒状结构和插件结构，分别固定于两待连接底座的两端，筒状结构内侧设有插槽，所述插件结构端部设有与插槽匹配的插结构；所述底座的下部设有螺钉，通过调节所述螺钉的高度调节所述底座的径向高度。
7.优选地，所述待测rv减速器的输入轴与输入编码器通过联轴器连接，所述待测rv减速器的输出轴与所属输出编码器通过顶丝连接。
8.优选地，所述电机与输入传感器之间、输入传感器与输入编码器之间、输出编码器与输出传感器之间、以及输出传感器与磁粉制动器之间均采用联轴器连接。
9.优选地，所述插槽为t型槽，所属插结构为t型结构。
10.优选地，所述插槽为梯形槽。
11.优选地，所述装置还包括伺服驱动器、张力控制器、可视化显示器和控制器，所述
控制器与伺服驱动器、张力控制器和可视化显示器连接，所述伺服驱动器欲所述电机连接，所述张力控制器与所述磁粉制动器连接通过控制器控制伺服驱动器和张力控制器工作。
12.优选地，所述支架和底座采用3d打印技术制备。
13.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的一种轻量化rv减速器综合性能测试装置具有如下优势：
14.1.本技术中的支架和底座的材料均为塑料比现有的铸铁要轻的多，方便携带和转运。
15.2.所述底座的轴向端部均设有插槽，底座的下部设有螺钉，可以通过螺钉调节径向高度，通过插槽调节各零件的轴向位置，保证各零件之间的位置精度，同时各零件之间上端通过联轴器连接，下端通过插槽连接可以实现快速拆卸和组装。
16.3.可以通过更换支架与底座来实现不同精度和型号测量装置、驱动装置和加载装置的更换。
附图说明
17.图1是rv减速器综合性能检测装置的主视图；
18.图2是rv减速器综合性能检测装置的俯视图；
19.图3是底座连接装置的线框图；
20.图4是底座的线框图；
21.图5是rv减速器支架和底座的主视图；
22.图6是rv减速器支架和底座的斜视图；
23.图7是rv减速器盖板和箱体的主视图；
24.图8是rv减速器盖板和箱体的斜视图；
25.图9是外接减速器输入轴的示意图。
26.在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
27.1-电机；2-输入传感器；3-第一联轴器；4-第二联轴器；5-输入编码器； 6-第三联轴器；7-减速器输入轴；8-rv减速器；9-减速器盖板、10-减速器箱体；11-减速器输出轴；12-输出编码器、13-减速器支架、14-第四联轴器； 15-磁粉制动器；16-第五联轴器；17-输出传感器；18-输出编码器支架；19
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输出传感器支架；20-磁粉制动器底座；21-第五底座连接装置；22-输出传感器支架底座；23-第四底座连接装置；24-输入编码器支架；25-rv减速器支架底座；26-第三底座连接装置；27-输入编码器支架底座；28-第二底座连接装置；29-外接减速器输入轴；30-输入传感器支架底座；31-第一底座连接装置；32-电机支架底座；33-输入传感器支架；34-电机支架。
具体实施方式
28.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
29.请参阅图1及图2，本发明提供了一种轻量化rv减速器综合性能测试装置，所述装
置包括依次连接的多个零件，所述零件包括电机、输入传感器、输入编码器、待测rv减速器、输出编码器、输出传感器、磁粉制动器以及以上零件分别对应的支架和底座，所述支架和底座的材料为塑料，所述底座的轴向端部设有插槽，各底座之间通过与插槽匹配的插结构连接；或者各底座之间通过底座连接件连接，所述底座连接件包括筒状结构和插件结构，分别固定于两待连接底座的两端，筒状结构内侧设有插槽，所述插件结构端部设有与插槽匹配的插结构；所述底座的下部设有螺钉，通过调节所述螺钉的高度调节所述底座的径向高度。
30.所述电机与输入传感器之间、输入传感器与输入编码器之间、输出编码器与输出传感器之间、以及输出传感器与磁粉制动器之间均采用联轴器连接。本实施例中，联轴器包括第一联轴器3、第二联轴器4、第三联轴器 6、第四联轴器14以及第五联轴器16。
31.底座连接件包括第一底座连接装置31、第二底座连接装置28、第三底座连接装置26、第四底座连接装置23、第五底座连接装置21。
32.所述电机优选为伺服电机。所述电机1固定于电机支架34上，电机支架34固定于电机支架底座32上。进一步优选的，所述电机1通过一组螺钉固定于电机支架34上，电机支架34通过一组螺栓固定于电机支架底座 32上。
33.输入传感器2固定于输入传感器支架33上，输入传感器支架33固定于输入传感器支架底座30上。进一步优选的，输入传感器2通过一组螺钉固定于输入传感器支架33上，输入传感器支架33通过一组螺栓固定于输入传感器支架底座30上。
34.电机1与输入传感器2之间通过第一联轴器3连接。所述电机支架底座32与输入传感器支架底座30之间通过第一底座连接装置31连接，所述第一底座连接装置31包括所述插槽以及所述插结构。
35.所述输入编码器5固定于输入编码器支架24上，所述输入编码器支架 24固定于输入编码器支架底座27上。进一步优选的，所述输入编码器5 通过一组螺钉固定于输入编码器支架24上，所述输入编码器支架24通过一组螺栓固定于输入编码器支架底座27上。
36.所述输入传感器2与输入编码器5之间通过第二联轴器4连接。输入传感器支架33与输入编码器支架24通过第二底座连接装置28连接。第二底座连接装置28包括所述插槽以及所述插结构。
37.输入编码器5通过第三联轴器6与外接减速器输入轴29(如图9所示) 连接，外接减速器输入轴29通过减速器输入轴7与rv减速器8连接。rv 减速器8通过一组销安装在减速器箱体10上并限制减速器角位移和径向位移，减速器盖板9通过一组螺钉和减速器箱体10连接，限制减速器轴向位移，进而固定减速器，减速器、减速器箱体10、减速器盖板9(如图7和图8所示)整体通过一组销固定在减速器支架13上，限制径向位移和角位移，通过减速器支架13的挡板限制减速器、减速器箱体10、减速器盖板9 整体轴向位移，进而固定此整体。减速器支架13通过一组螺栓固定在rv 减速器支架底座25上，外接减速器输入轴29通过键和减速器输入轴7连接，减速器输入轴7通过齿轮啮合与rv减速器连接。
38.输入编码器支架底座27与rv减速器支架底座25(如图5和如图6所示)之间通过第三底座连接装置26连接。
39.减速器输出轴11与rv减速器之间通过一组螺钉连接。输出编码器12 通过一组螺钉固定在输出编码器支架18上，输出编码器支架18通过一组螺栓固定在rv减速器支架底座25上，输出编码器12和减速器输出轴11 之间通过输出编码器12上的顶丝连接，输出传感器
17通过一组螺钉固定在输出传感器支架19上，输出传感器支架19通过一组螺栓固定在输出传感器支架底座22上，减速器输出轴11和输出传感器17之间通过第四联轴器14连接，rv减速器支架底座25和输出传感器支架底座22之间通过第四底座连接装置23连接。
40.磁粉制动器15通过一组螺栓固定在磁粉制动器底座20上，输出传感器17和磁粉制动器15之间通过第五联轴器16连接，磁粉制动器底座20 和输出传感器支撑底座22之间通过第五底座连接装置21连接。
41.上述第一底座连接装置至第五底座连接装置一侧为长方形筒状结构，底座与底座连接装置相连部分同样设置为长方形筒状结构，底座长方形筒的外侧长度比底座连接装置的内侧长度略小，连接装置筒状结构两侧设置有螺纹孔，通过螺钉可以微调底座的径向位置，底座筒状结构内侧设置有t 型槽类似结构(如图4所示)，上侧设置可拆卸盖板，底座连接装置另一侧设置相契合的t型结构(如图3所示)，拿下底座筒状结构盖板后，可以通过底座连接装置的t型结构在t型槽位置改变底座轴向位置。最后盖上盖板。
42.所述装置还包括伺服驱动器、张力控制器、可视化显示器和控制器，所述控制器与伺服驱动器、张力控制器和可视化显示器连接，所述伺服驱动器欲所述电机连接，所述张力控制器与所述磁粉制动器连接通过控制器控制伺服驱动器和张力控制器工作。伺服驱动器、张力控制器、可视化显示器和控制器与电源相接。可视化显示器和控制器连接，控制器和伺服驱动器连接，伺服驱动器和伺服电机连接，通过可视化显示器给控制器传送指令，控制器通过伺服驱动器控制伺服电机运动。控制器和张力控制器连接，张力控制器和磁粉制动器15连接，通过可视化显示器输出信号，控制磁粉制动器15工作。控制器和输入、输出编码器12，输入、输出传感器 17连接采集信号，得到测量结果。
43.所述支架和底座采用3d打印技术制备。
44.单纯的测试rv减速器的传动误差可以将输入、输出传感器去掉，输入编码器5直接与电机1通过联轴器连接，输入编码器支架底座27直接与电机支架底座32相连，磁粉制动器15也可不使用。
45.伺服驱动器、张力控制器、可视化显示器和控制器与电源相接。可视化显示器和控制器连接，控制器和伺服驱动器连接，伺服驱动器和伺服电机连接，通过可视化显示器给控制器传送指令，控制器通过伺服驱动器控制伺服电机运动。控制器和张力控制器连接，张力控制器和磁粉制动器15 连接，通过可视化显示器输出信号，控制磁粉制动器15工作。控制器和输入、输出编码器12，输入、输出传感器17连接采集信号。使用可视化显示器控制电机1和磁粉制动器15运动，电机1的运动通过各个轴和联轴器传递到各个部件，通过控制器采集输入、输出编码器12，输入、输出传感器的信号显示在可视化显示器上，用公式表示减速器的传动误差为：
[0046][0047]
其中，e为传动误差，为输入编码器5显示角度，i为减速器传动比，为输出编码器12显示角度。
[0048]
测量传动效率时，可以采用完整的连接方式，也可以将输入、输出编码器去掉，输入传感器支架底座30和rv减速器支架底座25通过底座连接装置连接，输入传感器2和外接减速器输入轴29通过联轴器连接，其他连接方式不变。通过触摸屏控制电机1和磁粉制动器
15运动，通过控制器采集输入和输出传感器信号并显示在触摸屏上，用公式表示减速器传动效率为：
[0049][0050]
其中，η为减速器传动效率，t2为输出传感器显示扭矩，t1为输入传感器2显示扭矩，i为减速器传动比。
[0051]
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。