可同時(shí)進(jìn)行扭矩檢測(cè)的行星齒輪減速器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型可同時(shí)進(jìn)行扭矩檢測(cè)的行星齒輪減速器涉及一種借助齒輪裝置機(jī)械連接的用于電動(dòng)機(jī)的速度調(diào)節(jié)的裝置，包括前蓋、殼體、內(nèi)齒圈，其中：內(nèi)齒圈嵌入殼體內(nèi)，二者能夠相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，殼體內(nèi)壁上靠近前蓋的一側(cè)沿圓周方向設(shè)有向內(nèi)突出的凸臺(tái)，與凸臺(tái)相對(duì)的位置上沿圓周方向固設(shè)有擋圈，內(nèi)齒圈上的一部分位于凸臺(tái)和擋圈之間，內(nèi)齒圈的外壁上設(shè)有凸起的擋塊，擋塊的中心和內(nèi)齒圈的中心位于同一水平面上，與擋塊臨近的殼體的內(nèi)壁上開有凹槽，擋塊伸入凹槽內(nèi)，擋塊的下方安裝壓電式傳感器，壓電式傳感器通過(guò)信號(hào)電纜依次連接有電荷放大器和信號(hào)處理器。其目的是為了提供一種能夠簡(jiǎn)化傳動(dòng)系統(tǒng)、提高動(dòng)態(tài)扭矩測(cè)量準(zhǔn)確度的行星齒輪減速器。
【專利說(shuō)明】可同時(shí)進(jìn)行扭矩檢測(cè)的行星齒輪減速器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及專門適用于調(diào)節(jié)或控制兩個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)的速度或轉(zhuǎn)矩的裝置，特別是涉及一種借助齒輪裝置機(jī)械連接的用于兩個(gè)或兩個(gè)以上的、彼此相關(guān)的電動(dòng)機(jī)的速度調(diào)節(jié)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，NGW型行星齒輪減速器具有同軸、傳動(dòng)比范圍大、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)以及傳動(dòng)效率高等一系列特點(diǎn)，在礦山、冶金、石油、化工、船舶、輕工、食品、紡織、起重運(yùn)輸以及軍工等各領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在傳動(dòng)系統(tǒng)中，通常在NGW型行星齒輪減速器與負(fù)載之間安裝扭矩傳感器(或轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器)，用于對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制和故障識(shí)別預(yù)報(bào)。有些特殊的系統(tǒng)，在NGW型行星齒輪減速器前后都安裝扭矩傳感器，以便同時(shí)監(jiān)測(cè)動(dòng)力源和負(fù)載的運(yùn)行情況。
[0003]扭矩是傳動(dòng)系統(tǒng)的重要參數(shù)，扭矩測(cè)量是傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)測(cè)試的技術(shù)難點(diǎn)，傳動(dòng)軸的扭矩通常采用扭矩傳感器進(jìn)行測(cè)量。目前，扭矩傳感器的種類很多，根據(jù)其工作原理可歸納為兩大類，第一類是基于剪應(yīng)力的，利用應(yīng)變片測(cè)量傳動(dòng)軸的剪應(yīng)力來(lái)計(jì)算扭矩，其缺點(diǎn)是它的測(cè)量精度與貼片工藝密切相關(guān)，精度較低，另外，還需要集流環(huán)、電刷等裝置將信號(hào)輸出，而集流環(huán)、電刷容易磨損，導(dǎo)致信號(hào)測(cè)量準(zhǔn)確性不高；第二類是基于扭轉(zhuǎn)變形的，利用扭轉(zhuǎn)軸兩端面轉(zhuǎn)角差，通過(guò)測(cè)量傳動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)變形來(lái)計(jì)算扭矩，常用的有相對(duì)位移法、光電法及磁阻法等，但需要將傳動(dòng)軸斷開，使用不便。總之，根據(jù)現(xiàn)有扭矩測(cè)量技術(shù)，不管是基于剪應(yīng)力的，還是基于扭轉(zhuǎn)變形的，由于溫度補(bǔ)償和初始相位補(bǔ)償問(wèn)題較難解決，因此，進(jìn)行動(dòng)態(tài)扭矩測(cè)量時(shí)，其準(zhǔn)確度都比較低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型對(duì)傳統(tǒng)的NGW型行星齒輪減速器進(jìn)行了改進(jìn)，提供了一種既具備動(dòng)力傳遞的功能，又具備扭矩檢測(cè)的功能，能夠簡(jiǎn)化傳動(dòng)系統(tǒng)、提高動(dòng)態(tài)扭矩測(cè)量準(zhǔn)確度的可同時(shí)進(jìn)行扭矩檢測(cè)的行星齒輪減速器。
[0005]本實(shí)用新型可同時(shí)進(jìn)行扭矩檢測(cè)的行星齒輪減速器，包括前蓋、殼體、內(nèi)齒圈，其中:所述內(nèi)齒圈嵌入所述殼體內(nèi)，二者之間留有間隙，能夠相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述殼體的內(nèi)壁上靠近所述前蓋的一側(cè)沿圓周方向設(shè)有向內(nèi)突出的凸臺(tái)，與所述凸臺(tái)相對(duì)的位置上沿圓周方向固設(shè)有擋圈，所述內(nèi)齒圈上的一部分位于所述凸臺(tái)和所述擋圈之間，所述內(nèi)齒圈的外壁上設(shè)有凸起的擋塊，所述擋塊的中心和所述內(nèi)齒圈的中心位于同一水平面上，與所述擋塊臨近的所述殼體的內(nèi)壁上開有凹槽，所述擋塊伸入所述凹槽內(nèi)，所述擋塊的下方安裝壓電式傳感器，所述壓電式傳感器通過(guò)信號(hào)電纜依次連接有電荷放大器和信號(hào)處理器。
[0006]本實(shí)用新型可同時(shí)進(jìn)行扭矩檢測(cè)的行星齒輪減速器與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于:
[0007](I)常見的內(nèi)齒圈和殼體是固定在一起的，二者之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，本實(shí)用新型在內(nèi)齒圈與殼體之間留有間隙，使內(nèi)齒圈處于浮動(dòng)狀態(tài)；[0008](2)在內(nèi)齒圈的外側(cè)設(shè)計(jì)一個(gè)擋塊，在殼體的相應(yīng)位置開一槽，使內(nèi)齒圈的擋塊伸入到殼體的槽中；
[0009](3)在擋塊與殼體之間安裝一壓電式傳感器，用于測(cè)量?jī)?nèi)齒圈的周向力，該周向力反映了內(nèi)齒圈的扭矩大小，由內(nèi)齒圈的扭矩計(jì)算輸出軸的扭矩和輸入軸的扭矩。
[0010]設(shè)壓電式傳感器的受力為F，受力點(diǎn)到內(nèi)齒圈中心的距離為R，則內(nèi)齒圈所受扭矩為Mn = RF。設(shè)輸入軸的扭矩為Mp輸出軸的扭矩為M。，忽略摩擦損失，并且只考慮扭矩的大小而不考慮扭矩的方向，則根據(jù)《行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)》(第二版)(饒振綱編著，國(guó)防工業(yè)出版社，1994.6)p45可得，輸入軸的扭矩和輸出軸的扭矩Mc分別為
【權(quán)利要求】
1.可同時(shí)進(jìn)行扭矩檢測(cè)的行星齒輪減速器，包括前蓋(2)、殼體(5)、內(nèi)齒圈(6)，其特征在于:所述內(nèi)齒圈(6)嵌入所述殼體(5)內(nèi)，二者之間留有間隙，能夠相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述殼體(5)的內(nèi)壁上靠近所述前蓋(2)的一側(cè)沿圓周方向設(shè)有向內(nèi)突出的凸臺(tái)(501)，與所述凸臺(tái)(501)相對(duì)的位置上沿圓周方向固設(shè)有擋圈(502)，所述內(nèi)齒圈(6)上的一部分位于所述凸臺(tái)(501)和所述擋圈(502)之間，所述內(nèi)齒圈(6)的外壁上設(shè)有凸起的擋塊(601)，所述擋塊(601)的中心和所述內(nèi)齒圈(6)的中心位于同一水平面上，與所述擋塊(601)臨近的所述殼體(5)的內(nèi)壁上開有凹槽(503)，所述擋塊(601)伸入所述凹槽(503)內(nèi)，所述擋塊(601)的下方安裝壓電式傳感器(13)，所述壓電式傳感器(13)通過(guò)信號(hào)電纜(131)依次連接有電荷放大器(16)和信號(hào)處理器(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可同時(shí)進(jìn)行扭矩檢測(cè)的行星齒輪減速器，其特征在于:所述擋塊(601)的上方安裝有彈簧(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可同時(shí)進(jìn)行扭矩檢測(cè)的行星齒輪減速器，其特征在于:所述擋塊(601)的根部(602)和所述殼體(5)的內(nèi)壁之間的縫隙內(nèi)安裝有擋油板(15)，所述擋油板(15)能夠完全覆蓋所述凹槽(503)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可同時(shí)進(jìn)行扭矩檢測(cè)的行星齒輪減速器，其特征在于:所述凹槽(503)外側(cè)的槽口上設(shè)有完全覆蓋所述槽口的蓋板(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可同時(shí)進(jìn)行扭矩檢測(cè)的行星齒輪減速器，其特征在于:所述壓電式傳感器(13) 的壓電材料為壓電單晶體或多晶壓電陶瓷。
【文檔編號(hào)】G01L3/22GK203823031SQ201420221059
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】欒振輝, 劉小球, 朱立博 申請(qǐng)人:安徽理工大學(xué)