本實(shí)用新型涉及一種模擬諧波減速器振動(dòng)故障檢測(cè)平臺(tái)，尤其適用于諧波減速器整機(jī)性能測(cè)試和振動(dòng)故障診斷，特別是一種基于傳感器技術(shù)的諧波減速器性能測(cè)試裝置，屬于機(jī)械檢測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

諧波減速器作為一種具有大傳動(dòng)比，大承載能力、高傳動(dòng)精度的動(dòng)力傳動(dòng)部件，在航空、航天、航海、造船、仿生機(jī)械、機(jī)床、醫(yī)療機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、石油化工機(jī)械等眾多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，但目前我國(guó)在諧波減速器的技術(shù)研究領(lǐng)域還相對(duì)薄弱，諧波減速器技術(shù)攻關(guān)已成為我國(guó)工業(yè)飛速發(fā)展所面臨的瓶頸問(wèn)題，加深對(duì)諧波減速器應(yīng)用性能的研究對(duì)我國(guó)工業(yè)的騰飛發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。

在諧波減速器的各種工作性能指標(biāo)中，機(jī)械故障振動(dòng)是首先要解決的問(wèn)題，因此在諧波減速器整體性能測(cè)試中，機(jī)械振動(dòng)的檢測(cè)是必不可少的工作環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)振動(dòng)信號(hào)的處理，故障信號(hào)的分析，得到諧波減速器整體工作性能。而國(guó)內(nèi)外未見報(bào)道針對(duì)諧波減速器振動(dòng)故障測(cè)試平臺(tái)的開發(fā)，本實(shí)用新型針對(duì)研究不同的減速比與不同的受力載荷工況下，通過(guò)在線傳感器數(shù)據(jù)采集，獲取諧波減速器關(guān)鍵部件的振動(dòng)信號(hào)，達(dá)到諧波減速器性能測(cè)試和故障診斷的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種模擬諧波減速器在不同減速比、加載不同載荷的工況下，完成對(duì)其振動(dòng)性能的測(cè)試和故障分析，并得到最佳工作減速比。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn)的：

一種模擬諧波減速器振動(dòng)故障檢測(cè)平臺(tái)，包括動(dòng)力傳輸裝置、諧波減速器模擬體、動(dòng)力加載裝置、減振裝置、定位裝置和傳感器組，其特征在于動(dòng)力傳輸裝置分布于諧波減速器模擬體的上方，前方和后方，動(dòng)力加載裝置設(shè)在諧波減速器模擬體兩側(cè)呈對(duì)稱分布，減振裝置位于諧波減速器模擬體的正下方，定位裝置位于動(dòng)力傳輸裝置的下方，傳感器組分布于動(dòng)力加載裝置中；

所述的諧波減速器模擬體包括諧波減速器鋼輪蓋、柔性薄壁軸承、 諧波減速器輸入軸、諧波減速器無(wú)齒剛輪和諧波減速器無(wú)齒柔輪，所述的柔性薄壁軸承安裝在諧波減速器輸入軸的橢圓形軸頸上，被漲緊后柔性薄壁軸承呈橢圓，諧波減速器無(wú)齒柔輪設(shè)在柔性薄壁軸承的外側(cè)并位于諧波減速器無(wú)齒剛輪的內(nèi)側(cè)；

所述的減振裝置包括試驗(yàn)臺(tái)底板和減振彈簧，所述的減振彈簧設(shè)在測(cè)試平臺(tái)底板與試驗(yàn)臺(tái)底板之間，用于支撐測(cè)試平臺(tái)底板；

所述定位裝置包括測(cè)試平臺(tái)底板、測(cè)試支撐座底板、電機(jī)座底板、滑臺(tái)墊板、定位螺釘、輸入端電機(jī)座、輸出端電機(jī)座、凸輪電機(jī)支架和凸輪端電機(jī)座，所述的測(cè)試平臺(tái)底板設(shè)在減振彈簧上，測(cè)試支撐座底板通過(guò)T型槽用緊固螺栓固定在測(cè)試平臺(tái)底板上，電機(jī)座底板前后分布在測(cè)試平臺(tái)底板的兩側(cè)，并固定在試驗(yàn)臺(tái)底板上，滑臺(tái)墊板設(shè)在電機(jī)座底板上，通過(guò)定位螺釘鎖緊在電機(jī)座底板上、輸入端電機(jī)座與輸出端電機(jī)座設(shè)在滑臺(tái)墊板上，凸輪電機(jī)支架設(shè)在試驗(yàn)臺(tái)底板上，凸輪端電機(jī)座設(shè)在凸輪電機(jī)支架上；

所述的動(dòng)力傳輸裝置包括凸輪端電機(jī)、凸輪端減速器、凸輪端聯(lián)軸器、輸入端電機(jī)、輸入端減速器、輸入端聯(lián)軸器、輸出端聯(lián)軸器、輸出端減速器和輸出端電機(jī)，所述的凸輪端減速器與凸輪端電機(jī)相連接，凸輪端減速器固定在凸輪端電機(jī)座上，凸輪端聯(lián)軸器連接凸輪端減速器與錐齒輪傳動(dòng)軸，輸入端減速器設(shè)在輸入端電機(jī)上，并固定在輸入端電機(jī)座上，輸入端聯(lián)軸器連接輸入端減速器和諧波減速器輸入軸，輸出端減速器設(shè)在輸出端電機(jī)上，并固定在輸出端電機(jī)座上，輸出端聯(lián)軸器連接輸出端減速器和諧波減速器無(wú)齒柔輪；

所述動(dòng)力加載裝置包括錐齒輪傳動(dòng)軸、錐齒輪軸承座、錐齒輪、凸輪軸、凸輪軸軸承、錐齒輪軸承座墊板、凸輪上軸承座板、凸輪墊圈、 凸輪上軸承座支撐板、凸輪、凸輪接觸軸承支撐軸、凸輪接觸軸承、凸輪頂桿、凸輪杠桿、凸輪杠桿支撐桿、加載螺釘、鎖緊螺母、測(cè)試支撐座、力加載塊、加壓螺桿、壓力傳感器壓蓋、壓簧壓蓋和壓簧，所述的錐齒輪軸承座、錐齒輪設(shè)在錐齒輪傳動(dòng)軸上，錐齒輪傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞到錐齒輪，錐齒輪再將動(dòng)力傳遞給凸輪軸，錐齒輪軸承座設(shè)在錐齒輪軸承座墊板上，錐齒輪軸承座墊板設(shè)在凸輪上軸承座板上，凸輪上軸承座板設(shè)在凸輪上軸承座支撐板上，凸輪上軸承座支撐板設(shè)在測(cè)試支撐座上，測(cè)試支撐座設(shè)在定位裝置中的測(cè)試支撐座底板上，凸輪軸軸承安裝在凸輪上軸承座板和凸輪軸上，凸輪墊圈設(shè)在凸輪和凸輪上軸承座板之間，用于支撐凸輪軸軸承，凸輪設(shè)在凸輪軸上，凸輪接觸軸承支撐軸設(shè)在凸輪頂桿的一端，凸輪接觸軸承設(shè)在凸輪接觸軸承支撐軸上，凸輪頂桿與凸輪杠桿和凸輪杠桿支撐桿相互配合支撐，凸輪杠桿支撐桿固定在測(cè)試支撐座上，加載螺釘設(shè)在凸輪杠桿的末端，用于二次調(diào)整加壓大小，鎖緊螺母設(shè)在加載螺釘上，力加載塊設(shè)在諧波減速器模擬體的內(nèi)部呈左右對(duì)稱分布，壓力傳感器設(shè)在加壓螺桿和壓力傳感器壓蓋之間，壓力傳感器用于實(shí)時(shí)讀取載荷大小，加壓螺桿通過(guò)螺紋連接力加載塊，壓簧壓蓋和壓力傳感器壓蓋之間設(shè)有壓簧，壓簧將凸輪施加的載荷緩慢的加載到諧波減速器無(wú)齒柔輪上；

所述的傳感器組包括電渦流傳感器固定板、電渦流傳感器、加速度傳感器和壓力傳感器，電渦流傳感器固定板將電渦流傳感器定位于測(cè)試支撐座端面上，進(jìn)行諧波減速器輸入軸軸心軌跡的測(cè)量，加速度傳感器設(shè)在測(cè)試支撐座的四個(gè)基腳處，壓力傳感器安裝在動(dòng)力加載裝置中的加壓螺桿和壓力傳感器壓蓋之間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比：本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)諧波減速器不同的受力載荷、不同減速比工況的的模擬，在各種不同工況下對(duì)其振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)分析，通過(guò)對(duì)信號(hào)的處理和分析，得到諧波減速器整體的工作性能總結(jié)，本平臺(tái)結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)精度高，檢測(cè)過(guò)程安全可靠，檢測(cè)結(jié)果反饋性強(qiáng)。

附圖說(shuō)明：

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的軸側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的另一軸側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的主視圖。

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖。

圖5為B-B方向的剖視示意圖。

圖6為A-A方向的剖視示意圖。

圖7為圖5A處的局部放大圖。

圖中所示：1為凸輪端電機(jī)、2為凸輪端減速器、3為凸輪端電機(jī)座、4為凸輪端聯(lián)軸器、5為錐齒輪傳動(dòng)軸、6為錐齒輪軸承座、 7為錐齒輪、8為凸輪軸、9為凸輪軸軸承、10為錐齒輪軸承座墊板、11為凸輪上軸承座板、12為凸輪墊圈、13為凸輪上軸承座支撐板、14為凸輪、15為凸輪接觸軸承支撐軸、16為凸輪接觸軸承、17為凸輪頂桿、18為凸輪杠桿、19為凸輪杠桿支撐桿、20為加載螺釘、21為鎖緊螺母、22為試驗(yàn)臺(tái)底板、23為減振彈簧、24為測(cè)試平臺(tái)底板、25為測(cè)試支撐座底板、26為測(cè)試支撐座、27為諧波減速器鋼輪蓋、28為柔性薄壁軸承、29為力加載塊、30為加壓螺桿、31為壓力傳感器、32為壓力傳感器壓蓋、33為壓簧壓蓋、34為壓簧、35為凸輪電機(jī)支架、36為輸入端電機(jī)、37為輸入端減速器、38為輸入端電機(jī)座、39為輸入端聯(lián)軸器、40為諧波減速器輸入軸、41為諧波減速器無(wú)齒剛輪、42為諧波減速器無(wú)齒柔輪、43為輸出端聯(lián)軸器、44為輸出端電機(jī)座、45為輸出端減速器、46為輸出端電機(jī)、47為定位螺釘、48為滑臺(tái)墊板、49為電渦流傳感器固定板、50 為電渦流傳感器、51為加速度傳感器、52為電機(jī)座底板。

具體實(shí)施方式

下面的具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的目的作進(jìn)一步詳細(xì)地描述，實(shí)施例不能在此一一熬述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不因此限定于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1

根據(jù)附圖1至圖7所示，一種模擬諧波減速器振動(dòng)故障檢測(cè)平臺(tái)，包括動(dòng)力傳輸裝置、諧波減速器模擬體、動(dòng)力加載裝置、減振裝置、定位裝置和傳感器組，其特征在于動(dòng)力傳輸裝置分布于諧波減速器模擬體的上方，前方和后方，動(dòng)力加載裝置設(shè)在諧波減速器模擬體兩側(cè)呈對(duì)稱分布，減振裝置位于諧波減速器模擬體的正下方，定位裝置位于動(dòng)力傳輸裝置的下方，傳感器組分布于動(dòng)力加載裝置中；

所述的諧波減速器模擬體包括諧波減速器鋼輪蓋27、柔性薄壁軸承28、 諧波減速器輸入軸40、諧波減速器無(wú)齒剛輪41和諧波減速器無(wú)齒柔輪42，所述的柔性薄壁軸承28安裝在諧波減速器輸入軸40的橢圓形軸頸上，被漲緊后柔性薄壁軸承28呈橢圓，諧波減速器無(wú)齒柔輪42設(shè)在柔性薄壁軸承28的外側(cè)并位于諧波減速器無(wú)齒剛輪41的內(nèi)側(cè)；

所述的減振裝置包括試驗(yàn)臺(tái)底板22和減振彈簧23，所述的減振彈簧23設(shè)在測(cè)試平臺(tái)底板24與試驗(yàn)臺(tái)底板22之間，用于支撐測(cè)試平臺(tái)底板24；

所述定位裝置包括測(cè)試平臺(tái)底板24、測(cè)試支撐座底板25、電機(jī)座底板52、滑臺(tái)墊板48、定位螺釘47、輸入端電機(jī)座38、輸出端電機(jī)座44、凸輪電機(jī)支架35和凸輪端電機(jī)座3，所述的測(cè)試平臺(tái)底板24設(shè)在減振彈簧23上，測(cè)試支撐座底板25通過(guò)T型槽用緊固螺栓固定在測(cè)試平臺(tái)底板24上，電機(jī)座底板52前后分布在測(cè)試平臺(tái)底板24的兩側(cè)，并固定在試驗(yàn)臺(tái)底板22上，滑臺(tái)墊板48設(shè)在電機(jī)座底板52上，通過(guò)定位螺釘47鎖緊在電機(jī)座底板52上、輸入端電機(jī)座38與輸出端電機(jī)座44設(shè)在滑臺(tái)墊板48上，凸輪電機(jī)支架35設(shè)在試驗(yàn)臺(tái)底板22上，凸輪端電機(jī)座3設(shè)在凸輪電機(jī)支架35上；

所述的動(dòng)力傳輸裝置包括凸輪端電機(jī)1、凸輪端減速器2、凸輪端聯(lián)軸器4、輸入端電機(jī)36、輸入端減速器37、輸入端聯(lián)軸器39、輸出端聯(lián)軸器43、輸出端減速器45和輸出端電機(jī)46，所述的凸輪端減速器2與凸輪端電機(jī)1相連接，凸輪端減速器2固定在凸輪端電機(jī)座3上，凸輪端聯(lián)軸器4連接凸輪端減速器2與錐齒輪傳動(dòng)軸5，輸入端減速器37設(shè)在輸入端電機(jī)36上，并固定在輸入端電機(jī)座38上，輸入端聯(lián)軸器39連接輸入端減速器37和諧波減速器輸入軸40，輸出端減速器45設(shè)在輸出端電機(jī)46上，并固定在輸出端電機(jī)座44上，輸出端聯(lián)軸器43連接輸出端減速器45和諧波減速器無(wú)齒柔輪42；

所述動(dòng)力加載裝置包括錐齒輪傳動(dòng)軸5、錐齒輪軸承座6、錐齒輪7、凸輪軸8、凸輪軸軸承9、錐齒輪軸承座墊板10、凸輪上軸承座板11、凸輪墊圈12、 凸輪上軸承座支撐板13、凸輪14、凸輪接觸軸承支撐軸15、凸輪接觸軸承16、凸輪頂桿17、凸輪杠桿18、凸輪杠桿支撐桿19、加載螺釘20、鎖緊螺母21、測(cè)試支撐座26、力加載塊29、加壓螺桿30、壓力傳感器壓蓋32、壓簧壓蓋33和壓簧34，所述的錐齒輪軸承座6、錐齒輪7設(shè)在錐齒輪傳動(dòng)軸5上，錐齒輪傳動(dòng)軸5將動(dòng)力傳遞到錐齒輪7，錐齒輪7再將動(dòng)力傳遞給凸輪軸8，錐齒輪軸承座6設(shè)在錐齒輪軸承座墊板10上，錐齒輪軸承座墊板10設(shè)在凸輪上軸承座板11上，凸輪上軸承座板11設(shè)在凸輪上軸承座支撐板13上，凸輪上軸承座支撐板13設(shè)在測(cè)試支撐座26上，測(cè)試支撐座26設(shè)在定位裝置中的測(cè)試支撐座底板25上，凸輪軸軸承9安裝在凸輪上軸承座板11和凸輪軸8上，凸輪墊圈12設(shè)在凸輪14和凸輪上軸承座板11之間，用于支撐凸輪軸軸承9，凸輪14設(shè)在凸輪軸8上，凸輪接觸軸承支撐軸15設(shè)在凸輪頂桿17的一端，凸輪接觸軸承16設(shè)在凸輪接觸軸承支撐軸15上，凸輪頂桿17與凸輪杠桿18和凸輪杠桿支撐桿19相互配合支撐，凸輪杠桿支撐桿19固定在測(cè)試支撐座26上，加載螺釘20設(shè)在凸輪杠桿18的末端，用于二次調(diào)整加壓大小，鎖緊螺母21設(shè)在加載螺釘20上，力加載塊29設(shè)在諧波減速器模擬體的內(nèi)部呈左右對(duì)稱分布，壓力傳感器31設(shè)在加壓螺桿30和壓力傳感器壓蓋32之間，壓力傳感器31用于實(shí)時(shí)讀取載荷大小，加壓螺桿30通過(guò)螺紋連接力加載塊29，壓簧壓蓋33和壓力傳感器壓蓋32之間設(shè)有壓簧34，壓簧34將凸輪14施加的載荷緩慢的加載到諧波減速器無(wú)齒柔輪42上；

所述的傳感器組包括電渦流傳感器固定板49、電渦流傳感器50、加速度傳感器51和壓力傳感器31，電渦流傳感器固定板49將電渦流傳感器50定位于測(cè)試支撐座26端面上，進(jìn)行諧波減速器輸入軸40軸心軌跡的測(cè)量，加速度傳感器51設(shè)在測(cè)試支撐座26的四個(gè)基腳處，壓力傳感器31安裝在動(dòng)力加載裝置中的加壓螺桿30和壓力傳感器壓蓋32之間。

本實(shí)施例的工作原理如下：

本實(shí)用新型采用三種傳感器采集信號(hào),分別為電渦流傳感器、加速度傳感器和壓力傳感器。兩個(gè)電渦流傳感器呈90度被固定在諧波減速器模擬體輸入軸兩側(cè)的斜上方，進(jìn)行輸入軸的軸心軌跡的檢測(cè)，加速度傳感器安裝在測(cè)試支撐座的四個(gè)基腳處通過(guò)采集基腳的振動(dòng)加速度反應(yīng)諧波減速器的工作振動(dòng)特性。

軸向載荷的加載方式：通過(guò)控制凸輪電機(jī)1的轉(zhuǎn)速，通過(guò)凸輪端減速器2、凸輪端電機(jī)座3、凸輪端聯(lián)軸器4、錐齒輪傳動(dòng)軸5、錐齒輪軸承座6和錐齒輪7，進(jìn)而帶動(dòng)凸輪軸8轉(zhuǎn)動(dòng)，將轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橥馆嗧敆U17的軸向移動(dòng)，再通過(guò)凸輪接觸軸承支撐軸15、凸輪接觸軸承16、凸輪頂桿17、凸輪杠桿18、凸輪杠桿支撐桿19、加載螺釘20、鎖緊螺母21和壓簧壓蓋33，將力加載到壓簧34上，進(jìn)而通過(guò)力加載塊29將軸向載荷加載到諧波減速器無(wú)齒柔輪42上，最終將外部的徑向載荷加載到薄壁軸承28上，在進(jìn)行外部載荷加載時(shí)，可通過(guò)壓力傳感器31進(jìn)行外部載荷定量監(jiān)測(cè)，從而指導(dǎo)手動(dòng)調(diào)節(jié)加載螺釘20旋進(jìn)位置。在進(jìn)行諧波減速器性能測(cè)試時(shí)，可進(jìn)行動(dòng)載與靜載兩種工況下的測(cè)試，動(dòng)載是讓凸輪電機(jī)1一直一定的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行交變力的加載；靜載加載方式是讓凸輪電機(jī)1轉(zhuǎn)到一定的角度，并通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)加載螺釘20旋進(jìn)位置，壓縮壓簧34以固定的壓縮量對(duì)諧波減速器進(jìn)行加載；

當(dāng)調(diào)整好薄壁軸承徑向載荷時(shí)，啟動(dòng)動(dòng)力傳輸裝置中的輸入端電機(jī)36和輸出端電機(jī)46，柔性薄壁軸承28在承受動(dòng)力加載裝置自身運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的交變應(yīng)力的作用下工作，外部電渦流、加速度和轉(zhuǎn)速等傳感器的測(cè)量下，完成對(duì)薄壁軸承的測(cè)試。

其中鎖緊螺母21起到保險(xiǎn)限位作用，防止加載螺栓20在螺紋損傷或加力過(guò)大時(shí)產(chǎn)生滑移，同時(shí)本實(shí)用新型也能實(shí)現(xiàn)輸入輸出軸在不同減速比工況下的性能測(cè)試，諧波減速器無(wú)齒柔輪42被很小轉(zhuǎn)速的電機(jī)反向帶動(dòng)，因此柔性薄壁軸承28就內(nèi)外圈分別以相差較大的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，不同的傳動(dòng)比的實(shí)現(xiàn)只需改變與動(dòng)力輸入軸和薄壁傳動(dòng)輸出軸聯(lián)接驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速即可，其轉(zhuǎn)速比即為傳動(dòng)比。根據(jù)軸承性能測(cè)試結(jié)果，最終可以指導(dǎo)諧波減速器最佳傳動(dòng)比選取。

所述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的較佳的實(shí)例而已，并非是對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式的限定，對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在所述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。