專利名稱：行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)明涉及行星傳動(dòng)的振動(dòng)試驗(yàn)裝置，尤其適用于工作在高轉(zhuǎn)速下的行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的一種振動(dòng)試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
行星齒輪傳動(dòng)具有體積小、傳動(dòng)比大和承載能力大、傳動(dòng)效率高等許多優(yōu)點(diǎn)，使得其在汽車、兵器、船舶、冶金、礦山、起重運(yùn)輸及航空航天等工業(yè)部門中獲得了廣泛的應(yīng)用。近年來，隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，我國已引進(jìn)和吸收了很多先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備和技術(shù)。在其中已見到了多級行星傳動(dòng)、封閉行星傳動(dòng)、行星變速傳動(dòng)和諧波傳動(dòng)等新式的傳動(dòng)型式，這些傳動(dòng)型式均是由最基本的單排行星傳動(dòng)發(fā)展變化而來。這些機(jī)械設(shè)備或傳動(dòng)裝置在高速運(yùn)行時(shí)都會遇到振動(dòng)問題及由此產(chǎn)生的噪聲、疲勞等問題，而人們在研究上述問題時(shí)，都必須首先分析、研究單排行星齒輪的振動(dòng)問題，所以設(shè)計(jì)合理的針對單排行星傳動(dòng)的振動(dòng)試驗(yàn)裝置是非常有意義的。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)裝置，能夠較為精確、方便地得到變速機(jī)構(gòu)的輸入、輸出端的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及行星輪系中關(guān)鍵部件的應(yīng)力等參數(shù)。本發(fā)明的行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)裝置包括試驗(yàn)箱體、輸入軸、輸出軸、行星排、制動(dòng)機(jī)構(gòu)、兩個(gè)電機(jī)、兩組轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、兩組應(yīng)變片和四個(gè)膜片聯(lián)軸器，其中行星排包括一個(gè)太陽輪、一個(gè)行星架及行星輪組和一個(gè)齒圈；輸入軸、輸出軸和行星排同軸安裝在試驗(yàn)箱體上，行星排整體位于試驗(yàn)箱體內(nèi)部，輸入軸和輸出軸的其中一端均延伸出試驗(yàn)箱體；輸入軸位于箱體內(nèi)的一端與行星架固定連接，位于箱體外的一端依次連接膜片聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、膜片聯(lián)軸器和電機(jī)，輸出軸位于箱體內(nèi)的一端固定連接太陽輪，輸出軸位于箱體外的一端依次另一組連接膜片聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、膜片聯(lián)軸器和電機(jī)；行星排太陽輪的齒根處和齒圈的齒根處分別布置一個(gè)應(yīng)變片。工作時(shí)，制動(dòng)機(jī)構(gòu)將行星排的齒圈制動(dòng)，功率從行星排的行星架輸入，經(jīng)由行星排的行星輪傳至行星排的太陽輪，最后由行星排的太陽輪輸出。此時(shí)，由于齒圈靜止，應(yīng)變片可直接測出行星排齒圈處的應(yīng)力；而由于行星排的太陽輪在高速旋轉(zhuǎn)，其應(yīng)力無法直接測得，需要將遙測應(yīng)變儀與應(yīng)變片50配套使用來測得。輸入端和輸出端的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩則可由布置在輸入、輸出端的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器分別測出。有益效果:本發(fā)明將電機(jī)、行星排同軸布置，機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊，尤其適用于高速行星傳動(dòng)系統(tǒng)；利用本發(fā)明中的試驗(yàn)裝置，可以較為精確、方便地得到變速機(jī)構(gòu)的輸入、輸出端的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩及行星輪系中關(guān)鍵部件的應(yīng)力等參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)可進(jìn)一步地進(jìn)行動(dòng)力學(xué)、疲勞強(qiáng)度分析，對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。


圖1為本發(fā)明一種行星傳動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)簡圖；其中，1-電機(jī)I，2_電機(jī)II，3-膜片聯(lián)軸器I，4_膜片聯(lián)軸器II，5-膜片聯(lián)軸器III，6-膜片聯(lián)軸器IV，7-轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器I，8-轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器II，9-行星架，10-太陽輪，11-行星輪組，12-齒圈，40-應(yīng)變片I，50-應(yīng)變片II。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。如附圖1所示，本發(fā)明提供了一種行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)裝置，試驗(yàn)裝置包括試驗(yàn)箱體、輸入軸、輸出軸、行星排、制動(dòng)機(jī)構(gòu)Z、電機(jī)I1、電機(jī)II 2、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器I 7、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器II 8、應(yīng)變片I 40，應(yīng)變片II 50和膜片聯(lián)軸器I IV，其中行星排包括一個(gè)太陽輪10、一個(gè)行星架、行星輪組11和一個(gè)齒圈12 ；輸入軸、輸出軸和行星排同軸安裝在試驗(yàn)箱體上，行星排整體位于試驗(yàn)箱體內(nèi)部，輸入軸和輸出軸的其中一端均延伸出試驗(yàn)箱體；輸入軸位于箱體內(nèi)的一端與行星架9固定連接，輸入軸位于箱體外的一端依次連接膜片聯(lián)軸器5 II1、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器I 7、膜片聯(lián)軸器I 3和電機(jī)I I ;輸出軸位于箱體內(nèi)的一端固定連接太陽輪10,輸出軸位于箱體外的一端依次另一組連接膜片聯(lián)軸器IV 6、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器II 8、膜片聯(lián)軸器II 4和電機(jī)II 2 ;行星排太陽輪10的齒根處和齒圈12的齒根處上分別布置應(yīng)變片II 50和應(yīng)變片I 40。工作時(shí)，制動(dòng)機(jī)構(gòu)Z將行星排的齒圈12制動(dòng)，功率從行星排的行星架9輸入，經(jīng)由行星排的行星輪11傳至行星排的太陽輪10，最后由行星排的太陽輪10輸出。此時(shí)，由于齒圈12靜止，應(yīng)變片I 40可直接測出行星排齒圈12處的應(yīng)力；而由于行星排的太陽輪在高速旋轉(zhuǎn)，其應(yīng)力無法直接測得，需要將遙測應(yīng)變儀與應(yīng)變片II 50配套使用來測得。輸入端和輸出端的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩則由布置在輸入、輸出端的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器I 7和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器II 8分別測出。本試驗(yàn)裝置中電機(jī)的功率為200kw，行星排的傳動(dòng)比:1/(1+k) =0.353，k=l.83，m=3,輸出 10000r/min 時(shí)輸入轉(zhuǎn)速為 3530 轉(zhuǎn)。綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括試驗(yàn)箱體、輸入軸、輸出軸、行星排、制動(dòng)機(jī)構(gòu)、電機(jī)I (I)、電機(jī)II (2)、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器I (7)、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器II (8)、應(yīng)變片I (40)，應(yīng)變片II (50)和膜片聯(lián)軸器I IV (3 6)，其中行星排包括一個(gè)太陽輪(10)、一個(gè)行星架、行星輪組(11)和一個(gè)齒圈(12)； 輸入軸、輸出軸和行星排同軸安裝在試驗(yàn)箱體上，行星排整體位于試驗(yàn)箱體內(nèi)部，輸入軸和輸出軸的其中一端均延伸出試驗(yàn)箱體；輸入軸位于箱體內(nèi)的一端與行星架(9)固定連接，輸入軸位于箱體外的一端依次連接膜片聯(lián)軸器111(5)、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器I (7)、膜片聯(lián)軸器I (3)和電機(jī)I (I);輸出軸位于箱體內(nèi)的一端固定連接太陽輪(10),輸出軸位于箱體外的一端依次另一組連接膜片聯(lián)軸器IV (6)、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器II (8)、膜片聯(lián)軸器II (4)和電機(jī)II (2);行星排太陽輪(10)的齒根處和齒圈(12)的齒根處上分別布置應(yīng)變片II (50)和應(yīng)變片I (40)。
2.按權(quán)利要求1所述的行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)試驗(yàn)裝置，其特征在于，工作時(shí)，制動(dòng)機(jī)構(gòu)將行星排的齒圈(12)制動(dòng)，功率從行星排的行星架(9)輸入，經(jīng)由行星排的行星輪(11)傳至行星排的太陽輪(10)，最后由行星排的太陽輪(10)輸出，應(yīng)變片I (40)直接測出行星排齒圈(12)處的應(yīng)力；太陽輪(10)的齒根處的應(yīng)力由遙測應(yīng)變儀與應(yīng)變片II (50)配套使用測得；輸入端和輸出端的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩則由布置在輸入、輸出端的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器1(7)和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器II (8)分別測出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種行星傳動(dòng)的振動(dòng)試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)箱體、輸入軸、輸出軸、行星排、制動(dòng)機(jī)構(gòu)、兩個(gè)電機(jī)、兩組轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、兩組應(yīng)變片和四個(gè)膜片聯(lián)軸器，輸入軸、輸出軸和行星排同軸安裝在試驗(yàn)箱體上，輸入軸和輸出軸的其中一端均延伸出試驗(yàn)箱體；輸入軸位于箱體內(nèi)的一端與行星架固定連接，位于箱體外的一端依次連接膜片聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、膜片聯(lián)軸器和電機(jī)，輸出軸位于箱體內(nèi)的一端固定連接太陽輪，位于箱體外的一端依次另一組連接膜片聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、膜片聯(lián)軸器和電機(jī)；行星排的太陽輪和齒圈上分別布置一個(gè)應(yīng)變片。對測得的部件應(yīng)力及輸入、輸出端的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，即可對行星傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析、設(shè)計(jì)優(yōu)化。
文檔編號G01M7/02GK103091061SQ20131002221
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者項(xiàng)昌樂, 劉輝, 何韡, 韓全福 申請人:北京理工大學(xué)