專利名稱：全自動(dòng)彈性傳扭元部件扭轉(zhuǎn)沖擊試驗(yàn)臺(tái)及其測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于測(cè)試彈性傳扭元部件的沖擊性能的試驗(yàn)裝置及其測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
彈性傳扭元部件是重要的工業(yè)基礎(chǔ)元部件，在船舶、礦山、冶金、鐵路、化工等領(lǐng)域 得到廣泛的應(yīng)用。彈性傳扭元部件在工作狀態(tài)下常常承受很大的沖擊轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)致元部件的 破壞。由于試驗(yàn)手段缺乏，目前我國對(duì)彈性傳扭元部件的沖擊特性了解甚少，因此亟需一種 測(cè)試其耐沖擊性能的試驗(yàn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種用于測(cè)試彈性傳扭元部件的沖擊轉(zhuǎn)矩 的試驗(yàn)臺(tái)及其測(cè)試方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種全自動(dòng)彈性傳扭元部件扭轉(zhuǎn)沖擊試驗(yàn)臺(tái)，包括 主動(dòng)機(jī)構(gòu)、從動(dòng)機(jī)構(gòu)、基座以及控制裝置；其中主動(dòng)機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置、離合器、傳動(dòng) 軸、擺錘、用于測(cè)試傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的角度傳感器、傳動(dòng)組件以及用于連接被測(cè)的彈性傳 扭元部件的一端的輸入盤；離合器包括第一半離合器和第二半離合器；動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置可帶 動(dòng)第一半離合器轉(zhuǎn)動(dòng)；第二半離合器與傳動(dòng)軸的一端連接，該傳動(dòng)軸的另一端與擺錘相連； 傳動(dòng)組件將傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩傳遞給輸入盤；從動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于連接被測(cè)的彈性傳扭元部件的 另一端的輸出盤組件；輸出盤組件上設(shè)有一對(duì)連桿，每一連桿的一端與輸出盤組件相連，另 一端與一壓力傳感器相連；基座，用于支承主動(dòng)機(jī)構(gòu)和從動(dòng)機(jī)構(gòu)；控制裝置，該控制裝置的 輸入端與角度傳感器和壓力傳感器的輸出端相連，輸出端與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的輸入端連接。上述的全自動(dòng)彈性傳扭元部件扭轉(zhuǎn)沖擊試驗(yàn)臺(tái)，其中，該試驗(yàn)臺(tái)包括一推舉法蘭； 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端與該推舉法蘭連接，用于帶動(dòng)該推舉法蘭轉(zhuǎn)動(dòng)；該推舉法蘭與第一 半離合器連接。上述的全自動(dòng)彈性傳扭元部件扭轉(zhuǎn)沖擊試驗(yàn)臺(tái)，其中，傳動(dòng)組件包括聯(lián)接法蘭和 聯(lián)接軸；聯(lián)接法蘭的一端穿過推舉法蘭，與傳動(dòng)軸連接，聯(lián)接法蘭的另一端與聯(lián)接軸的一端 連接；在聯(lián)接軸的另一端套設(shè)有軸套，該軸套與輸入盤連接。上述的全自動(dòng)彈性傳扭元部件扭轉(zhuǎn)沖擊試驗(yàn)臺(tái)，其中，輸出盤組件包括輸出盤和 扭力法蘭；扭力法蘭的一端與輸出盤連接，一對(duì)連桿設(shè)置在該扭力法蘭上，每一連桿的一端 與該扭力法蘭連接。本發(fā)明還公開了一種上述的試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試彈性傳扭元部件的沖擊扭矩的方法，包括 以下步驟使離合器處于接合狀態(tài)；利用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)第一半離合器轉(zhuǎn)動(dòng)，待擺錘旋轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)，動(dòng)力驅(qū)動(dòng) 裝置停止工作；將被測(cè)的彈性傳扭元部件的一端與試驗(yàn)臺(tái)的輸入盤相連，另一端與試驗(yàn)臺(tái)的輸出盤組件相連；利用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)第一半離合器轉(zhuǎn)動(dòng)，待擺錘旋轉(zhuǎn)至與水平面成一預(yù)定的角 度時(shí)，使離合器處于分離狀態(tài)；控制器根據(jù)兩個(gè)壓力傳感器所采集到的壓力值以及兩個(gè)連桿的力臂值計(jì)算被測(cè) 的彈性傳扭元部件所承受的沖擊扭矩。本發(fā)明的試驗(yàn)臺(tái)能夠?qū)椥詡髋ぴ考M(jìn)行規(guī)定次數(shù)的扭轉(zhuǎn)沖擊負(fù)載試驗(yàn)，且自 動(dòng)化程度高，提高了測(cè)試效率。


圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做出進(jìn)一步描述。本發(fā)明的試驗(yàn)臺(tái)包括主動(dòng)機(jī)構(gòu)、從動(dòng)機(jī)構(gòu)、基座以及控制裝置。如圖1所示，主動(dòng)機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置11、推舉法蘭12、離合器、傳動(dòng)軸14、擺 錘、用于測(cè)試傳動(dòng)軸14的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的角度傳感器16、傳動(dòng)組件以及用于連接被測(cè)的彈性傳 扭元部件6的一端的輸入盤18。其中，離合器進(jìn)一步包括第一半離合器131和第二半離合 器132，擺錘進(jìn)一步包括擺桿151和設(shè)于該擺桿151下端的砝碼152。動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置11例 如可以是一電動(dòng)缸，該電動(dòng)缸的活塞與推舉法蘭12連接，從而可以帶動(dòng)推舉法蘭12轉(zhuǎn)動(dòng)。 推舉法蘭12與第一半離合器131連接。第二半離合器132與傳動(dòng)軸14的一端鍵連接，傳 動(dòng)軸14的另一端與擺桿15的上端相連。傳動(dòng)組件用于將傳動(dòng)軸14的轉(zhuǎn)矩傳遞給輸入盤 18，該傳動(dòng)組件包括聯(lián)接法蘭191和聯(lián)接軸192。聯(lián)接法蘭191的一端穿過推舉法蘭12，與 傳動(dòng)軸14鍵連接；聯(lián)接法蘭191的另一端與聯(lián)接軸192的一端連接。在聯(lián)接軸192的另一 端套設(shè)有軸套193，聯(lián)接軸192與軸套193采用花鍵連接的形式相互連接。軸套193與輸入 盤18連接。從動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于連接被測(cè)的彈性傳扭元部件6的另一端的輸出盤21、扭力法蘭 22和尾軸23。扭力法蘭22的一端與輸出盤21連接，另一端與尾軸23相連。在扭力法蘭 22上設(shè)有一對(duì)連桿24，該一對(duì)連桿24分別位于扭力法蘭的圓心兩側(cè)，并位于同一直徑上， 每一連桿24的一端與扭力法蘭22相連，另一端與一壓力傳感器25相連?；ㄓ糜谥С兄鲃?dòng)構(gòu)件的固定支座31和用于支承從動(dòng)構(gòu)件并可以帶動(dòng)該從 動(dòng)構(gòu)件移動(dòng)的移動(dòng)支座32。固定支座31包括底座311、第一軸承座312、第二軸承座313 和角度傳感器支架314。第一軸承座312、第二軸承座313、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置11和角度傳感器 支架314均設(shè)置在底座311上。傳動(dòng)軸14上套設(shè)有第一軸承，聯(lián)接軸192上套設(shè)有第二軸 承，該第一軸承和第二軸承分別支承在第一軸承座312和第二軸承座313上。移動(dòng)支座32 包括導(dǎo)軌321、底座322、第三軸承座323和第四軸承座324。第三軸承座323和第四軸承座 324均固定在該底座322上，底座322可沿著導(dǎo)軌321移動(dòng)。尾軸23上套設(shè)有第三軸承和 第四軸承，第三軸承和第四軸承分別支承在第三軸承座323和第四軸承座324上。為了便 于制造和裝配，底座311可以由支承第一軸承座312和角度傳感器支架314的第一部分、支 承動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置11的第二部分以及支承第二軸承座313的第三部分構(gòu)成，該第一部分、第二部分和第三部分分別制造，然后裝配在一起?？刂蒲b置的輸入端與上述的角度傳感器16和壓力傳感器25的輸出端相連，輸出 端與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置11的輸入端連接?？刂蒲b置可根據(jù)角度傳感器16的輸入信號(hào)對(duì)動(dòng)力驅(qū) 動(dòng)裝置11進(jìn)行控制。該控制裝置例如可以是一臺(tái)工業(yè)計(jì)算機(jī)。在圖1所示的實(shí)施方式中，輸入盤18與軸套193之間、聯(lián)接軸192與聯(lián)接法蘭191 之間、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置11與推舉法蘭12之間、推舉法蘭12與第一半離合器131之間、傳動(dòng)軸 14與擺桿151之間、尾軸23與扭力法蘭22之間、扭力法蘭22與兩個(gè)連桿24之間、扭力法 蘭22與輸出盤21之間、第一軸承座312與底座311之間、第二軸承座313與底座311之間、 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置11與底座311之間、角度傳感器16與角度傳感器支架314之間、第三軸承座 323與底座322之間、第四軸承座324與底座322之間、壓力傳感器25與底座322之間、底 座322與移動(dòng)導(dǎo)軌321之間均采用螺栓連接。傳動(dòng)軸14與角度傳感器16之間、連桿24與 壓力傳感器25之間均采用螺紋連接。利用本發(fā)明的試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試彈性傳扭元部件的沖擊扭矩的方法包括以下步驟第一半離合器131和第二半離合器132通電吸合，使離合器處于接合狀態(tài)；使動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置11的活塞伸長(zhǎng)，帶動(dòng)推舉法蘭12以及第一半離合器131轉(zhuǎn)動(dòng)， 通過推舉法蘭12、離合器、傳動(dòng)軸14的轉(zhuǎn)矩傳遞，使擺錘舉起；待擺桿151旋轉(zhuǎn)到水平位置 時(shí)，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置11停止工作；此時(shí)，角度傳感器16采集到的角度初始值置零；將被測(cè)的彈性傳扭元部件6的一端與試驗(yàn)臺(tái)的輸入盤18相連，另一端與試驗(yàn)臺(tái)的 輸出盤21相連；再次利用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置11帶動(dòng)推舉法蘭12以及第一半離合器131轉(zhuǎn)動(dòng)，待動(dòng)力 驅(qū)動(dòng)裝置11驅(qū)動(dòng)擺桿151旋轉(zhuǎn)至與水平面成一預(yù)定的角度θ時(shí)，使離合器處于分離狀態(tài)； 在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置11驅(qū)動(dòng)擺桿151旋轉(zhuǎn)至與水平面成一預(yù)定的角度θ的過程中，通過推舉 法蘭12 —離合器一傳動(dòng)軸14 —聯(lián)接法蘭191 —聯(lián)接軸192 —軸套193 —輸入盤18 —被 測(cè)的彈性傳扭元部件6的傳扭順序下，被測(cè)的彈性傳扭元部件6產(chǎn)生了扭轉(zhuǎn)變形，其扭轉(zhuǎn)角 為θ ；而在離合器斷電脫開的瞬間，在被測(cè)的彈性傳扭元部件6上就產(chǎn)生了由彈性力和擺 錘重力疊加引起的沖擊轉(zhuǎn)矩；控制器根據(jù)兩個(gè)壓力傳感器25所采集到的壓力值以及兩個(gè)連桿24的力臂值計(jì)算 被測(cè)的彈性傳扭元部件6所承受的沖擊扭矩，其可以由兩個(gè)壓力傳感器25所采集到的壓力 值乘以力臂值轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)矩值后疊加得到。本發(fā)明的試驗(yàn)臺(tái)還可以對(duì)試驗(yàn)件進(jìn)行多次沖擊試驗(yàn)，其可以根據(jù)預(yù)設(shè)在控制器中 的程序自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，步驟如下Α.動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置11的活塞伸長(zhǎng)，帶動(dòng)擺錘旋轉(zhuǎn)至與水平面成一預(yù)定的角度θ ；B.離合器斷電，被測(cè)的彈性傳扭元部件受沖擊轉(zhuǎn)矩；C.被測(cè)的彈性傳扭元部件沖擊穩(wěn)定后，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的活塞收縮到零位(零位可 在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置工作行程內(nèi)任意位置進(jìn)行設(shè)置，其具體位置由單次沖擊試驗(yàn)情況決定)；D.離合器吸合；Ε.重復(fù)步驟Α、B、C、D，達(dá)到規(guī)定的試驗(yàn)次數(shù)后停止試驗(yàn)。上述被測(cè)的彈性傳扭元部件6可以是彈性聯(lián)軸器或其它聯(lián)軸部件。
權(quán)利要求
一種全自動(dòng)彈性傳扭元部件扭轉(zhuǎn)沖擊試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，包括主動(dòng)機(jī)構(gòu)、從動(dòng)機(jī)構(gòu)、基座以及控制裝置；其中所述主動(dòng)機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置、離合器、傳動(dòng)軸、擺錘、用于測(cè)試所述傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的角度傳感器、傳動(dòng)組件以及用于連接被測(cè)的彈性傳扭元部件的一端的輸入盤；所述離合器包括第一半離合器和第二半離合器；所述動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置可帶動(dòng)所述第一半離合器轉(zhuǎn)動(dòng)；所述第二半離合器與所述傳動(dòng)軸的一端連接，該傳動(dòng)軸的另一端與所述擺錘相連；所述傳動(dòng)組件將所述傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩傳遞給所述輸入盤；所述從動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于連接被測(cè)的彈性傳扭元部件的另一端的輸出盤組件；所述輸出盤組件上設(shè)有一對(duì)連桿，每一連桿的一端與輸出盤組件相連，另一端與一壓力傳感器相連；基座，用于支承所述主動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述從動(dòng)機(jī)構(gòu)；控制裝置，該控制裝置的輸入端與所述角度傳感器和所述壓力傳感器的輸出端相連，輸出端與所述動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的輸入端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，該試驗(yàn)臺(tái)包括一推舉法蘭；所述動(dòng)力驅(qū)動(dòng) 裝置的輸出端與該推舉法蘭連接，用于帶動(dòng)該推舉法蘭轉(zhuǎn)動(dòng)；該推舉法蘭與所述第一半離 合器連接。
3.如權(quán)利要求2所述的試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述傳動(dòng)組件包括聯(lián)接法蘭和聯(lián)接軸；所 述聯(lián)接法蘭的一端穿過所述推舉法蘭，與所述傳動(dòng)軸連接，所述聯(lián)接法蘭的另一端與所述 聯(lián)接軸的一端連接；在聯(lián)接軸的另一端套設(shè)有軸套，該軸套與所述輸入盤連接。
4.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述擺錘包括擺桿和設(shè)于該擺桿下端的 砝碼，該傳動(dòng)軸的另一端與所述擺桿的上端相連。
5.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述輸出盤組件包括輸出盤和扭力法蘭； 所述扭力法蘭的一端與所述輸出盤連接，所述一對(duì)連桿設(shè)置在該扭力法蘭上，每一連桿的 一端與該扭力法蘭連接。
6.如權(quán)利要求5所述的試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述從動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括一尾軸，該尾軸與所 述扭力法蘭的另一端連接。
7.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述基座包括用于支承所述主動(dòng)構(gòu)件的 固定支座和用于支承所述從動(dòng)構(gòu)件并可以帶動(dòng)該從動(dòng)構(gòu)件移動(dòng)的移動(dòng)支座。
8.如權(quán)利要求7所述的試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述固定支座包括第一底座、第一軸承 座、第二軸承座和角度傳感器支架，所述第一軸承座、所述第二軸承座、所述動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置 和所述角度傳感器支架均設(shè)置在該第一底座上；所述傳動(dòng)軸上套設(shè)有第一軸承，所述聯(lián)接 軸上套設(shè)有第二軸承，所述第一軸承和第二軸承分別支承在第一軸承座和第二軸承座上；所述移動(dòng)支座包括導(dǎo)軌、第二底座、第三軸承座和第四軸承座，所述第三軸承座和所述 第四軸承座均固定在該第二底座上，第二底座可沿著所述導(dǎo)軌移動(dòng)；尾軸上套設(shè)有第三軸 承和第四軸承，所述第三軸承和第四軸承分別支承在第三軸承座和第四軸承座上。
9.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于，所述動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置為一電動(dòng)缸。
10.一種利用權(quán)利要求1至7所述的試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試彈性傳扭元部件的沖擊扭矩的方法，其 特征在于，包括以下步驟使離合器處于接合狀態(tài)；利用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)第一半離合器轉(zhuǎn)動(dòng)，待擺錘旋轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置 停止工作；將被測(cè)的彈性傳扭元部件的一端與試驗(yàn)臺(tái)的輸入盤相連，另一端與試驗(yàn)臺(tái)的輸出盤組 件相連；利用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)第一半離合器轉(zhuǎn)動(dòng)，待擺錘旋轉(zhuǎn)至與水平面成一預(yù)定的角度 時(shí)，使離合器處于分離狀態(tài)；所述控制器根據(jù)兩個(gè)壓力傳感器所采集到的壓力值以及兩個(gè)連桿的力臂值計(jì)算被測(cè) 的彈性傳扭元部件所承受的沖擊扭矩。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全自動(dòng)彈性傳扭元部件扭轉(zhuǎn)沖擊試驗(yàn)臺(tái)及其測(cè)試方法，該試驗(yàn)臺(tái)包括主動(dòng)機(jī)構(gòu)、從動(dòng)機(jī)構(gòu)、基座及控制裝置。主動(dòng)機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置、離合器、傳動(dòng)軸、擺錘、角度傳感器、傳動(dòng)組件以及用于連接被測(cè)彈性傳扭元部件一端的輸入盤。動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置可帶動(dòng)第一半離合器轉(zhuǎn)動(dòng)；第二半離合器與傳動(dòng)軸的一端連接，傳動(dòng)軸另一端與擺錘相連；傳動(dòng)組件將傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩傳遞給輸入盤；從動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于連接被測(cè)彈性傳扭元部件另一端的輸出盤組件；輸出盤組件上設(shè)有一對(duì)連桿，每一連桿與一壓力傳感器相連?？刂蒲b置的輸入端與角度傳感器和壓力傳感器相連，輸出端與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置連接。該試驗(yàn)臺(tái)可對(duì)彈性傳扭元部件進(jìn)行規(guī)定次數(shù)的扭轉(zhuǎn)沖擊負(fù)載試驗(yàn)，提高了測(cè)試效率。
文檔編號(hào)G01M7/08GK101900631SQ20101023105
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者史以捷, 史進(jìn), 奚曹良, 姚輝, 孫佳, 施君林, 趙之鐵 申請(qǐng)人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所