一种齿轮单齿扭矩测试系统及方法与流程

本发明涉及舵机齿轮测试，尤其涉及一种齿轮单齿扭矩测试系统及方法。

背景技术：

1、在舵机的结构中，齿轮是传递运动和动力的重要零件，舵机装到机器人上后的实际使用场景非常复杂，任何不当的作用均可能会造成舵机的失效，其中齿轮失效是舵机失效的主要原因。

2、而齿轮失效最主要的形式就是轮齿折断，轮齿折断的一个重要指标是单齿静扭矩，单齿静扭矩是指一个齿轮在静态受力并导致齿轮失效的最大力矩，目前市面上并没有专门针对齿轮静扭矩的测试设备，技术人员更多是通过数学计算得到单齿静扭矩的估计值。

3、因此，亟需一种能够有效进行齿轮静载荷扭力测试的测试方案。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种齿轮单齿扭矩测试系统及方法，具体方案如下：

2、第一方面，本申请实施例提供了一种齿轮单齿扭矩测试系统，所述系统包括：测试设备和上位机设备，其中，所述测试设备与所述上位机设备通信连接；

3、所述测试设备包括夹持组件、扭力传导组件、驱动组件以及信息采集组件；

4、所述夹持组件包括动齿轮部分和定齿轮部分，所述动齿轮部分包括移动滑台以及设置在所述移动滑台上表面的动齿轮模具，所述定齿轮部分包括固定板以及设置在所述固定板上表面的定齿轮模具，所述定齿轮模具用于装配待测试齿轮，所述动齿轮模具用于装配转动测试齿轮，其中，所述待测试齿轮和所述转动测试齿轮的齿形完全啮合；

5、所述信息采集组件包括光栅尺、编码器以及扭力传感器，所述光栅尺安装于所述移动滑台的下表面，所述编码器和所述扭力传感器均安装于所述扭力传导组件上，所述光栅尺用于获取所述待测试齿轮和所述转动测试齿轮的中心距信息，所述编码器用于获取待测试齿轮的旋转角度信息，所述扭力传感器用于获取待测试齿轮的力矩信息；

6、所述扭力传导组件的一端与所述夹持组件的动齿轮部分连接，所述扭力传导组件的另一端与所述驱动组件连接；

7、在测试过程中，移动所述移动滑台，以使得所述转动测试齿轮和所述待测试齿轮完全啮合，所述上位机设备向所述测试设备发送测试指令，以使所述驱动组件开始转动，所述驱动组件通过所述扭力传导组件带动所述夹持组件上的转动测试齿轮转动，直至所述待测试齿轮被破坏；所述上位机设备通过所述信息采集组件获取测试过程中的中心距信息、旋转角度信息以及力矩信息，并根据所述中心距信息、所述旋转角度信息以及所述力矩信息输出测试报告。

8、根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述扭力传导组件包括联轴器，所述驱动组件包括力矩电机；

9、所述联轴器的一端通过所述编码器与所述夹持组件的动齿轮部分连接，所述联轴器的另一端通过传动齿轮与所述力矩电机的传动齿轮啮合连接。

10、根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述测试设备还包括废料收集组件，所述废料收集组件包括废料挡板、倒料斜坡板以及废料收集板，所述废料挡板安装于所述定齿轮模具和所述动齿轮模具的上方，所述倒料斜坡板安装于待测试齿轮的下方，所述废料收集板安装于所述倒料斜坡板的下方。

11、根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述废料收集板的上表面贴有粘胶片。

12、根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述测试设备包括测试柜箱体，所述测试柜箱体包括至少2层箱体空间，其中，第一层箱体空间用于安装所述夹持组件，第二层箱体空间用于安装所述扭力传导组件、所述驱动组件以及所述信息采集组件；

13、所述测试柜箱体还包括设备连接端口，所述测试设备通过所述设备连接端口与所述上位机设备通信连接。

14、根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述第一层箱体空间还包括透明安全罩，所述透明安全罩闭合时，所述第一层箱体空间为封闭状态。

15、根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述测试设备还包括中心距显数表，所述中心距显数表与所述光栅尺连接，所述中心距显数表用于显示所述待测试齿轮和所述转动测试齿轮的中心距离。

16、根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述测试设备还包括状态显示组件，所述状态显示组件用于显示所述测试设备的实时工作状态。

17、根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述测试设备还包括急停组件，所述急停组件与所述驱动组件连接，所述急停组件用于控制所述测试设备紧急停止。

18、第二方面，本申请实施例提供了一种齿轮单齿扭矩测试方法，应用于第一方面及第一方面任一实施方式所述的齿轮单齿扭矩测试系统，所述方法包括：

19、根据测试指令控制驱动组件转动，以通过扭力传导组件带动夹持组件上的转动测试齿轮转动，直至所述待测试齿轮被破坏；

20、通过信息测试组件获取测试过程中的中心距信息、旋转角度信息以及力矩信息，并根据所述中心距信息、所述旋转角度信息以及所述力矩信息输出测试报告。

21、本申请实施例提供了一种齿轮单齿扭矩测试系统及方法，所述系统包括：测试设备和上位机设备，所述测试设备包括夹持组件、扭力传导组件、驱动组件以及信息采集组件；在测试过程中，使得转动测试齿轮和待测试齿轮完全啮合，所述上位机设备向测试设备发送测试指令，以使驱动组件开始转动，所述驱动组件通过扭力传导组件带动夹持组件上的转动测试齿轮转动，直至所述待测试齿轮被破坏；所述上位机设备通过所述信息采集组件获取测试过程中的中心距信息、旋转角度信息以及力矩信息，并根据所述中心距信息、所述旋转角度信息以及所述力矩信息输出测试报告。本发明提供了一种能够自动测试齿轮的单齿静扭矩参数的测试设备，提升了齿轮测试效率。

技术特征：

1.一种齿轮单齿扭矩测试系统，其特征在于，所述系统包括：测试设备和上位机设备，其中，所述测试设备与所述上位机设备通信连接；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述扭力传导组件包括联轴器，所述驱动组件包括力矩电机；

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测试设备还包括废料收集组件，所述废料收集组件包括废料挡板、倒料斜坡板以及废料收集板，所述废料挡板安装于所述定齿轮模具和所述动齿轮模具的上方，所述倒料斜坡板安装于待测试齿轮的下方，所述废料收集板安装于所述倒料斜坡板的下方。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述废料收集板的上表面贴有粘胶片。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测试设备包括测试柜箱体，所述测试柜箱体包括至少2层箱体空间，其中，第一层箱体空间用于安装所述夹持组件，第二层箱体空间用于安装所述扭力传导组件、所述驱动组件以及所述信息采集组件；

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一层箱体空间还包括透明安全罩，所述透明安全罩闭合时，所述第一层箱体空间为封闭状态。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测试设备还包括中心距显数表，所述中心距显数表与所述光栅尺连接，所述中心距显数表用于显示所述待测试齿轮和所述转动测试齿轮的中心距离。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测试设备还包括状态显示组件，所述状态显示组件用于显示所述测试设备的实时工作状态。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测试设备还包括急停组件，所述急停组件与所述驱动组件连接，所述急停组件用于控制所述测试设备紧急停止。

10.一种齿轮单齿扭矩测试方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任一项所述的齿轮单齿扭矩测试系统，所述方法包括：

技术总结
本发明实施例公开了一种齿轮单齿扭矩测试系统及方法，所述系统包括：测试设备和上位机设备，所述测试设备包括夹持组件、扭力传导组件、驱动组件以及信息采集组件；在测试过程中，使得转动测试齿轮和待测试齿轮完全啮合，所述上位机设备向测试设备发送测试指令，以使驱动组件开始转动，所述驱动组件通过扭力传导组件带动夹持组件上的转动测试齿轮转动，直至所述待测试齿轮被破坏；所述上位机设备通过所述信息采集组件获取测试过程中的中心距信息、旋转角度信息以及力矩信息，并根据所述中心距信息、所述旋转角度信息以及所述力矩信息输出测试报告。本发明提供了一种能够自动测试齿轮的单齿静扭矩参数的测试设备，提升了齿轮测试效率。

技术研发人员：杨月花,江涛,刘英,阳舜荣
受保护的技术使用者：深圳市优必选科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13