一种静扭强度机床的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种静扭强度机床，该半轴静扭强度试验测控系统(CYB-90S)是一台扭转传动轴类件强度和刚度的试验机，可以通过计算机软件来采集数据，可以连续或间隙加载。采用计算机测量控制软件操作控制卡产生相应信号输出，通过控制器直接控制电机启停，正、反转运转，经计算机的采集卡采集、显示及记录扭矩、角度信号值以及扭矩——角度测量曲线，并自动得出试验过程中受检材料的屈服值、破坏值、最大值等数据。此设备静扭强度最大可作到10万牛米，解决了我公司开发大吨位的半轴产品超过6万牛米的产品的技术能力，另外提高了我公司开发新产品的速度和开发大吨位强度半轴的准确性。
【专利说明】一种静扭强度机床
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及静扭机床【技术领域】，特别涉及一种静扭强度机床。
【背景技术】
[0002]在半轴的研发过程中，需要静扭强度机床测出半轴破坏扭转强度的数值。
[0003]但是，现有的机床能够直接提供的试验数据有限，在半轴的研发过程中，往往需要更多更全面的各类数据，而目前这一过程是在破坏试验后进行的，通过下来的计算加工得至IJ，导致整个研发的时间较长，影响了开发新产品的速度和开发大吨位强度半轴的准确性。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型提供了一种静扭强度机床，在工件破坏试验的同时，能够同步输出受验材料的屈服值、破坏值和最大值。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0006]一种静扭强度机床，包括床身、工件支撑座、驱动装置、角度编码器、扭矩传感器、计算模块和显示装置；
[0007]所述工件支撑座、所述驱动装置、所述角度编码器和所述扭矩传感器均同轴安装在所述床身上，所述驱动装置能够对工件的一端施加扭转力；
[0008]所述扭矩传感器能够测量施加在所述工件上的扭矩值，所述角度编码器能够测量所述工件的转动角度值，且所述扭矩传感器和所述角度编码器均通讯连接于所述计算模块，所述计算模块能够根据测量到的扭矩值和转动角度值生成扭矩-角度测量曲线，且能够计算得出试验过程中所述工件的屈服值、破坏值和最大值，并将上述曲线和计算结果输出至所述显示装置。
[0009]优选的，所述工件支撑座包括同轴设置的法兰盘端支撑座和花键端支撑座，其中的所述法兰盘端支撑座能够固定半轴工件的法兰盘端，所述花键端支撑座位于所述法兰盘端支撑座和所述驱动装置之间，所述驱动装置能够对半轴工件的花键端施加扭转力。
[0010]优选的，所述扭矩传感器设置在所述驱动装置和所述花键端支撑座之间，所述角度编码器设置在所述扭矩传感器和所述花键端支撑座之间；所述角度编码器和所述扭矩传感器之间设置有第一联轴器，所述扭矩传感器和所述驱动装置之间设置有第二联轴器连接。
[0011]优选的，所述驱动装置包括电机和行星轮传动减速机。
[0012]从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的静扭强度机床，通过其扭矩传感器能够测量施加在受验工件上的扭矩值，角度编码器能够测量工件的转动角度值，计算模块能够根据测量到的扭矩值和转动角度值生成扭矩-角度测量曲线，且能够计算得出试验过程中工件的屈服值、破坏值和最大值等数据，并将上述曲线和计算结果输出至显示装置；从而实现在工件破坏试验的同时，能够同步输出受验材料的更多相关数据，时效性较强，以便于技术人员第一时间了解工件性能，加快了开发新产品的速度，且同步生成数据的准确性比较高。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本实用新型实施例提供的静扭强度机床的结构示意图；
[0015]图2为本实用新型实施例提供的静扭强度机床的功能连接图。
[0016]其中，I为床身，2为法兰盘端支撑座，3为工件，4为花键端支撑座，5为角度编码器，6为第一联轴器，7为扭矩传感器，8为第二联轴器，9为减速机座，10为行星轮传动减速机。
【具体实施方式】
[0017]本实用新型提供了一种静扭强度机床，其在测量半轴破坏扭转强度数值的同时，还能够同时输出受验材料的屈服值、破坏值和最大值。
[0018]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0019]请参阅图1和图2，图1为本实用新型实施例提供的静扭强度机床的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的静扭强度机床的功能连接图。
[0020]本实用新型实施例提供的静扭强度机床，其核心改进点在于，包括床身1、工件支撑座、驱动装置、角度编码器5、扭矩传感器7、计算模块和显示装置；
[0021]其中，工件支撑座、驱动装置、角度编码器5和扭矩传感器7均同轴安装在床身I上，驱动装置能够对工件3的一端施加扭转力；
[0022]扭矩传感器7能够测量施加在工件3上的扭矩值，角度编码器5能够测量工件3的转动角度值，且扭矩传感器7和角度编码器5均通讯连接于计算模块，计算模块能够根据测量到的扭矩值和转动角度值生成扭矩-角度测量曲线，且能够计算得出试验过程中受验工件3材料的屈服值、破坏值和最大值(最大强度、最大试验力等)，并将上述曲线和计算结果输出至显示装置(图中未示出)，以便于技术人员能够直接观察到。
[0023]从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的静扭强度机床，通过其扭矩传感器7能够测量施加在受验工件3上的扭矩值，角度编码器5能够测量工件3的转动角度值，计算模块能够根据测量到的扭矩值和转动角度值生成扭矩-角度测量曲线，且能够计算得出试验过程中工件3的屈服值、破坏值和最大值等数据，并将上述曲线和计算结果输出至显示装置；从而实现在测量半轴破坏扭转强度数值的同时，还能够同步输出受验材料的更多相关数据，时效性较强，以便于技术人员第一时间了解工件性能，加快了开发新产品的速度，且同步生成数据的准确性比较高。
[0024]需要说明的是，在本方案中，计算模块根据测量到的扭矩值和转动角度值生成扭矩-角度测量曲线，且计算得出试验过程中工件的屈服值、破坏值和最大值，这一功能的实现属于现有技术，其工作原理为业内的公知常识。本方案所要解决的技术问题是:将具有上述功能的计算模块增加到静扭强度机床上，实质上是对连接关系以及组成进行的改进，而不涉及对计算模块本身进行的改进，属于专利法第二条第三款所规定的实用新型保护客体。
[0025]在本方案提供的具体实施例中，受验工件3为半轴，此时工件支撑座包括同轴设置的法兰盘端支撑座2和花键端支撑座4，其中的法兰盘端支撑座2能够固定半轴工件3的法兰盘端，花键端支撑座4位于法兰盘端支撑座2和驱动装置之间，驱动装置能够对半轴工件3的花键端施加扭转力。
[0026]本实用新型实施例提供的静扭强度机床，主要用于轻、中、重型汽车驱动桥半轴静扭强度性能检测，通过为工件支撑座更换不同的固定支架及连接件，可以满足不同长度的汽传动部件的静扭转强度试验，在此不再赘述。
[0027]进一步的，扭矩传感器7设置在驱动装置和花键端支撑座4之间，角度编码器5设置在扭矩传感器7和花键端支撑座4之间；角度编码器5和扭矩传感器7之间连接有第一联轴器6，扭矩传感器7和驱动装置之间连接有第二联轴器8。为了保证测量精度，扭矩传感器7两端链接均采用弹性柱销联轴器。
[0028]在本方案提供的具体实施例中，驱动装置包括电机(图中最左侧)和行星轮传动减速机10，其结构可以参照图1所示，其中9为减速机座。
[0029]下面结合实际工作过程和工作原理对本方案做进一步介绍:
[0030]在使用时，将半轴放入工装内，工步一、将半轴工件3的花键端放入花键端支撑座4内，法兰盘端固定到法兰盘支撑座2上；工步二、启动系统；工步三、输入所需要的数值；工步四、扭转测试；工步五、显示测试结果。
[0031]半轴静扭强度试验是通过测控系统(CYB-90)来实现扭转传动轴类件强度和刚度的试验机，可以通过计算机软件来采集数据，可以连续或间隙加载，来达到试验要求，采用计算机测量控制软件操作控制卡产生相应信号输出，通过控制器直接控制电机启停，正、反转运转，经计算机的采集卡采集、显示及记录扭矩、角度信号值以及扭矩——角度测量曲线，并自动得出试验过程中受检材料的屈服值、破坏值、最大值等数据。
[0032]1、通过计算机接口和测量控制软件能对电机运转进行控制；
[0033]2、通过系统能实时显示、记录扭矩、角度测量值；
[0034]3、系统能对扭矩、角度上、下限报警，报警值可任意设定；
[0035]4、系统可以对测试数据进行连续存储或按使用者的意愿进行选点存储；
[0036]5、能实时显示扭矩——角度测量曲线；
[0037]6、自动计算得出试验过程中受检材料的屈服值、破坏值、最大值等数据；
[0038]7、系统可以通过打印机对测试结果进行数据、曲线打印。
[0039]半轴静扭强度试验机分三种控制方式试验:
[0040]1.手动控制方式试验的进行
[0041]信号采集控制器上的电机运转开关置于正转位置，选择试验方式为“手动控制方式”，如果需要将扭矩、角度置零，先完成置零操作，单击界面上的“启动”按钮，开始试验，试验参数值和曲线会实时显示，到达破坏点后，系统自动控制电机运转停止，曲线停止采集。
[0042]2.扭矩控制方式试验的进行
[0043]信号采集控制器上的电机运转开关置于正转位置，选择试验方式为“扭矩控制方式”，设定扭矩值和扭矩提前量系数(可以通过数字显示左边增减按钮增加和减少，也可以通过鼠标选中键盘输入数值)，如果需要将扭矩、角度置零，先完成置零操作，单击界面上的“启动”按钮，开始试验，试验参数值和曲线会实时显示，到达设定扭矩值时，系统自动控制电机运转停止，完成试验。如果到达设定扭矩之前，试样破坏，电机运转也自动停止，完成试验，此次的试验结果计算显示出来。
[0044]3.角度控制方式试验的进行
[0045]信号采集控制器上的电机运转开关置于正转位置，选择试验方式为“角度控制方式”，设定角度值和角度提前量系数(可以通过数字显示左边增减按钮增加和减少，也可以通过鼠标选中键盘输入数值)，如果需要将扭矩、角度置零，先完成置零操作，单击界面上的“启动”按钮，开始试验，试验参数值和曲线会实时显示，到达设定角度值时，系统自动控制电机运转停止，完成试验，如果到达设定角度之前，试样破坏，电机运转也自动停止，完成试验，此次的试验结果计算显示出来。
[0046]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0047]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种静扭强度机床，其特征在于，包括床身、工件支撑座、驱动装置、角度编码器、扭矩传感器、计算模块和显示装置； 所述工件支撑座、所述驱动装置、所述角度编码器和所述扭矩传感器均同轴安装在所述床身上，所述驱动装置能够对工件的一端施加扭转力； 所述扭矩传感器能够测量施加在所述工件上的扭矩值，所述角度编码器能够测量所述工件的转动角度值，且所述扭矩传感器和所述角度编码器均通讯连接于所述计算模块，所述计算模块能够根据测量到的扭矩值和转动角度值生成扭矩-角度测量曲线，且能够计算得出试验过程中所述工件的屈服值、破坏值和最大值，并将上述曲线和计算结果输出至所述显示装置。
2.根据权利要求1所述的静扭强度机床，其特征在于，所述工件支撑座包括同轴设置的法兰盘端支撑座和花键端支撑座，其中的所述法兰盘端支撑座能够固定半轴工件的法兰盘端，所述花键端支撑座位于所述法兰盘端支撑座和所述驱动装置之间，所述驱动装置能够对半轴工件的花键端施加扭转力。
3.根据权利要求2所述的静扭强度机床，其特征在于，所述扭矩传感器设置在所述驱动装置和所述花键端支撑座之间，所述角度编码器设置在所述扭矩传感器和所述花键端支撑座之间；所述角度编码器和所述扭矩传感器之间设置有第一联轴器，所述扭矩传感器和所述驱动装置之间设置有第二联轴器。
4.根据权利要求3所述的静扭强度机床，其特征在于，所述驱动装置包括电机和行星轮传动减速机。
【文档编号】B23Q17/20GK204036154SQ201420485793
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】陆洪刚, 钟致涛, 张学良, 牛金彪, 宫晋臣, 邵强, 蔡永和, 赵朝线, 杜海峰, 王欣勇, 李洪岩, 宗照东, 鲁相春 申请人:吉林圆方机械集团有限公司