二擺動摩擦片（3)、第二恒轉(zhuǎn)動摩擦片（4)、第一擺動摩擦片（5)、第二摩擦片支座（6)和第 一摩擦片支座（7); 第一摩擦片支座（7)通過一個滑鍵（8)固定在主軸（40)上，第一摩擦片支座（7)的側(cè) 表面上固定一片第一擺動摩擦片（5); 第一摩擦片支座（7)通過一個凹凸槽與第二摩擦片支座（6)對應(yīng)固定連接在一起，第 二摩擦片支座（6)和第一摩擦片支座（7) -同擺動并向主軸（40)傳遞扭矩； 第二擺動摩擦片（3)與第二摩擦片支座（6)上的摩擦片槽配合連接，第二擺動摩擦片 (3)能夠沿著軸向在摩擦片槽內(nèi)滑動并能夠向第二摩擦片支座（6)傳遞扭矩； 第二恒轉(zhuǎn)動摩擦片（4)通過六個周向均布的銷（2)與第一恒轉(zhuǎn)動摩擦片（1)連接，第 二恒轉(zhuǎn)動摩擦片（4)能夠沿著銷（2)軸向滑動，同時能夠與第一恒轉(zhuǎn)動摩擦片（1) 一同高 速旋轉(zhuǎn)； 第一恒轉(zhuǎn)動摩擦片（1) 一個側(cè)面與第二擺動摩擦片（3) -個側(cè)面構(gòu)成一個摩擦副，第 二擺動摩擦片（3)另一個側(cè)面同時與第二恒轉(zhuǎn)動摩擦片（4) 一個側(cè)面構(gòu)成第二個摩擦副， 第二恒轉(zhuǎn)動摩擦片（4)另一側(cè)面同時與第一擺動摩擦片（5) -個側(cè)面構(gòu)成第三個摩擦副； 所述三個摩擦副具有相同的相對轉(zhuǎn)動，且當(dāng)其運(yùn)用于實際力矩加載中時，該三個摩擦 副所受的法向力相同，都等于施加在該多摩擦片疊加加載機(jī)構(gòu)上由液壓缸施加的推力。2. 采用權(quán)利要求1所述多摩擦片疊加加載機(jī)構(gòu)的大幅值雙向摩擦加載式電液負(fù)載模 擬器，其特征在于，它包括工控機(jī)（101)、A/D數(shù)據(jù)采集卡（102)、D/A轉(zhuǎn)換電路（103)、伺服 放大器（104)、DSP運(yùn)動控制卡（105)、大伺服閥（106)、碼盤（107)、力矩傳感器（109)、力矩 電機(jī)（110)和負(fù)載模擬單元； 碼盤（107)和大伺服閥（106)設(shè)置在被測舵機(jī)（108)上；被測舵機(jī)（108)通過力矩傳 感器（109)與主軸（40)剛性連接；碼盤（107)的信號輸出端與A/D數(shù)據(jù)采集卡（102)的第 一輸入端相連，力矩傳感器（109)的信號輸出端與A/D數(shù)據(jù)采集卡（102)的第二輸入端相 連，A/D數(shù)據(jù)采集卡（102)的輸出端與工控機(jī)（101)的信號反饋端相連；工控機(jī)（101)的指 令輸出端與D/A轉(zhuǎn)換電路（103)的輸入端相連，D/A轉(zhuǎn)換電路（103)的輸出端與伺服放大器 (104)的輸入端相連，伺服放大器（104)的給定角位移指令輸出端與大伺服閥（106)指令輸 入端相連；伺服放大器（104)的給定力矩信號輸出端與伺服閥（31)的指令輸入端相連； 負(fù)載模擬單元包括兩個多摩擦片疊加加載機(jī)構(gòu)（111)、止推軸承（14)、力傳感器（15)、 過渡板（16)、彈簧（17)、三個液壓缸（23)和伺服閥（31);三個周向均布的液壓缸（23)的 兩端對稱分布兩個多摩擦片疊加加載機(jī)構(gòu)（111);三個液壓缸（23)由伺服閥（31)驅(qū)動，使 其按給定力矩信號連續(xù)切換的向液壓缸（23)兩端的多摩擦片疊加加載機(jī)構(gòu)（111)均勻施 加推力，當(dāng)正力矩加載時，三個液壓缸（23)向遠(yuǎn)離被測舵機(jī)（108) -端的多摩擦片疊加加 載機(jī)構(gòu)（111)施加推力，當(dāng)負(fù)力矩加載時，三個液壓缸（23)向靠近被測舵機(jī)（108) -端的 多摩擦片疊加加載機(jī)構(gòu)（111)施加推力，其中所施加的推力通過彈簧（17)、過渡板（16)、力 傳感器（15)、止推軸承（14)作用于多摩擦片疊加加載機(jī)構(gòu)（111)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述采用多摩擦片疊加加載機(jī)構(gòu)的大幅值雙向摩擦加載式電液負(fù) 載模擬器，其特征在于，負(fù)載模擬單元還包括兩個第一圓螺母（9)、第二圓螺母（26)、兩個 第一軸承（10)、兩個第二軸承（11)、兩個第三軸承（24)、兩個第四軸承（29)、兩個第五軸承 (38)、上端基座（12)、下端基座（43)、中間基座（44)、第一大齒輪（13)、第二大齒輪（37)、 套筒（18)、鍵（19)、第一小齒輪（20)、第二小齒輪（35)、A傳動軸（27)、1號B傳動軸（21)、 2號B傳動軸（34)、液壓缸蓋板（22)、三個錐齒輪（25)、第一軸承端蓋（28)、第二軸承端蓋 (36) 、兩個第三軸承端蓋（39)、軸承套筒（30)、閥塊（32)、液壓缸支座（33)、主軸（40)、出油 口（41)和進(jìn)油口（42);上端基座（12)、下端基座（43)和中間基座（44)為一體件； 一個錐齒輪（25)通過鍵與A傳動軸（27)連接在一起，1號B傳動軸（21)通過鍵（19) 分別與一個錐齒輪（25)及一個第一小齒輪（20)連接在一起，并用第二圓螺母（26)固定； 2號B傳動軸（34)通過鍵分別與一個錐齒輪（25)及一個第二小齒輪（35)連接在一起，三 個錐齒輪（25)構(gòu)成錐齒輪系；1號B傳動軸（21)、2號B傳動軸（34)分別通過一個第三軸 承（24)固定在中間基座（44)上；A傳動軸（27)通過第四軸承（29)、軸承套筒（30)及第一 軸承端蓋（28)固定在中間基座（44)上；1號B傳動軸（21)通過軸承固定在上端基座（12) 上，2號B傳動軸（34)通過軸承固定在下端基座（43)上，且設(shè)置有第二軸承端蓋（36);力 矩電機(jī)（110)拖動A傳動軸（27)經(jīng)過三個錐齒輪（25)組成的錐齒輪系及1號B傳動軸 (21)、2號B傳動軸（34)驅(qū)動第一小齒輪（20)、第二小齒輪（35)分別按相同的轉(zhuǎn)速，相反 的轉(zhuǎn)動方向高速轉(zhuǎn)動； 液壓缸支座（33)與上端基座（12)、下端基座（43)和中間基座（44)固定；主軸（40)穿 過液壓缸支座（33)，主軸（40)通過一個第五軸承（38)及一個第三軸承端蓋（39)與上端 基座（12)固定，主軸（40)通過另一個第五軸承（38)及另一個第三軸承端蓋（39)與下端 基座（43)固定；第一大齒輪（13)通過一個第一軸承（10)、一個第二軸承（11)與主軸（40) 連接；并且通過第一圓螺母（9)將第一大齒輪（13)軸向固定在主軸（40)上；第二大齒輪 (37) 通過另一個第一軸承（10)、另一個第二軸承（11)與主軸（40)連接，并且通過另一個 第一圓螺母（9)將第二大齒輪（37)軸向固定在主軸（40)上；第一大齒輪（13)、第二大齒輪 (37)則分別由第一小齒輪（20)、第二小齒輪（35)通過嚙合形式驅(qū)動，在主軸（40)上轉(zhuǎn)動， 由于第一小齒輪（20)、第二小齒輪（35)的轉(zhuǎn)速相同，轉(zhuǎn)動方向相反，則第一大齒輪（13)、第 二大齒輪（37)的轉(zhuǎn)速相同，轉(zhuǎn)動方向相反，兩大齒輪的轉(zhuǎn)速始終高于被測舵機(jī)（108)的最 高擺動速度； 伺服閥（31)固定在閥塊（32)上，閥塊（32)固定在液壓缸支座（33)上，三個液壓缸 (23)通過液壓缸蓋板（22)周向均布的固定在液壓缸支座（33)上；進(jìn)油口（42)與液壓栗 站的高壓油輸出端口連接，出油口（41)與液壓栗站的回油端口連接；伺服閥（31)通過閥塊 (32)及液壓缸支座（33)內(nèi)部的油路同步并聯(lián)的控制三個液壓缸（23)的活塞雙向的移動； 液壓缸（23)兩端對稱分布著兩組多摩擦片疊加加載機(jī)構(gòu)（111);第一大齒輪（13)、第二大 齒輪（37)的側(cè)面分別通過螺栓固定一個多摩擦片疊加加載機(jī)構(gòu)（111)中的第一恒轉(zhuǎn)動摩 擦片（1)，則兩個第一恒轉(zhuǎn)動摩擦片（1)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動方向分別與第一大齒輪（13)、第二大 齒輪（37)的一致。
【專利摘要】多摩擦片疊加加載機(jī)構(gòu)及采用該機(jī)構(gòu)的大幅值雙向摩擦加載式電液負(fù)載模擬器，屬于電液伺服控制及自動控制領(lǐng)域，本發(fā)明為解決雙向摩擦加載式無多余力矩電液負(fù)載模擬器很難在較小結(jié)構(gòu)尺寸的條件下利用現(xiàn)有的高性能的摩擦材料實現(xiàn)高精度、高動態(tài)、高可靠性的大幅值力矩加載的問題。本發(fā)明所述多摩擦片疊加加載機(jī)構(gòu)，它包括第一恒轉(zhuǎn)動摩擦片、六個銷、第二擺動摩擦片、第二恒轉(zhuǎn)動摩擦片、第一擺動摩擦片、第二摩擦片支座和第一摩擦片支座；采用多摩擦片疊加加載機(jī)構(gòu)的大幅值雙向摩擦加載式電液負(fù)載模擬器，它包括工控機(jī)、A/D數(shù)據(jù)采集卡、D/A轉(zhuǎn)換電路、伺服放大器、DSP運(yùn)動控制卡、大伺服閥、碼盤、力矩傳感器、力矩電機(jī)和負(fù)載模擬單元。
【IPC分類】G05B17/02
【公開號】CN105045133
【申請?zhí)枴緾N201510271348
【發(fā)明人】許宏光, 鄭大可
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年5月25日