一种减速器专用高低温环境模拟测试设备及试验方法与流程

本发明涉及减速器实验测试，具体为一种减速器专用高低温环境模拟测试设备及试验方法。

背景技术：

1、减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，常用作原动件与工作机之间的减速传动装置，在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，其中，用在航空航天领域的减速器，例如太空机械臂上的减速器既要求精度非常高又要求可靠性高，而太空又是一个高低温环境，故减速器必须经过地面高低温测试满足要求后才能上天。

2、现有的常规测试设备为了保证测角精度，整个试验设备放在实验室环境下进行，被测减速器也处在一个良好的环境，然而实际上减速器经常工作在高低温环境下，高低温对润滑脂及传递误差的影响很大(其中，润滑脂的状态能够通过扭矩变化判断其是否合理)，一旦进入严寒的环境或者其它高温环境，精密减速器就会出现传递精度下降(即传递误差增大)，低温启动扭矩增大的缺点，但是常规的测试设备无法测试出来减速器在高低温环境下的传递误差以及润滑脂的状态是否满足使用要求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种减速器专用高低温环境模拟测试设备及试验方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种减速器专用高低温环境模拟测试设备，包括铸铁平台，所述铸铁平台上依次设置有驱动电机、输入端隔热轴系、模拟环境温箱、输出端隔热轴系、扭矩传感器和扭矩加载器，所述模拟环境温箱的温度范围为-60℃-150℃之间；

3、所述模拟环境温箱内设置有被测减速器，所述被测减速器的输入轴和输出轴上分别安装有输入端联轴器和输出端联轴器；

4、所述驱动电机输出轴通过输入端隔热轴系与输入端联轴器固定连接，所述输出端联轴器通过输出端隔热轴系与所述扭矩传感器固定连接；

5、所述输入端隔热轴系上设置有用于测量输入角的第一测量组件，所述输出端隔热轴系上安装有用于测量输出角的第二测量组件；

6、所述被测减速器一侧安装有用于检测温度的温度测量模块、另一侧安装有泄露检查模块。

7、优选的，所述输入端隔热轴系和输出端隔热轴系结构相同，所述输入端隔热轴系包括第一隔热轴，所述第一隔热轴靠近驱动电机的一端设置有第一法兰、另一端设置有第二法兰，所述第二法兰、第一隔热轴和第一法兰通过多个第一内六角螺钉固定连接；

8、所述输出端隔热轴系包括第二隔热轴，所述第二隔热轴靠近被测减速器的一端设置有第四法兰、另一端设置有第三法兰，所述第三法兰、第二隔热轴和第四法兰通过多个第二内六角螺钉固定连接。

9、优选的，所述第一隔热轴和第二隔热轴上均开设有第一通孔，所述第一通孔和所述内六角螺钉之间设置有隔热片。

10、优选的，所述第一测量组件包括固定连接在所述第一法兰上的输入端测角圆光栅，所述第一法兰底部设置有输入端测角读数头；

11、所述第二测量组件包括固定连接在所述第三法兰上的输出端测角圆光栅，所述第三法兰底部设置有输出端测角读数头。

12、优选的，所述模拟环境温箱的两侧分别开设有第二通孔和第三通孔，所述第二法兰和所述第四法兰分别贯穿第二通孔和第三通孔与输入端联轴器和输出端联轴器固定连接。

13、优选的，所述第二通孔和输入端联轴器之间以及所述第三通孔和输出端联轴器之间均设置有毛毡。

14、优选的，所述铸铁平台顶部依次固定连接有电机支架、第一安装座、第二安装座和第三安装座；

15、所述输入端测角读数头固定安装在第一安装座顶部，所述输出端测角读数头固定安装在第二安装座顶部；所述驱动电机固定连接在电机支架上；

16、所述被测减速器通过被测变速器安装座规定在所述模拟环境温箱内；

17、所述扭矩传感器固定安装在所述第三安装座顶部。

18、优选的，所述隔热片为聚四氟乙烯隔热片；

19、所述铸铁平台底部设置有多个调平地脚

20、一种减速器专用高低温环境模拟试验方法，包括如下步骤：

21、步骤一，常温下，空载启动试验台，记录扭矩传感器的读数记为t0，输入端测角读数头的读数记为a0以及输出端测角读数头的读数记为b0；

22、步骤二，温度和步骤一对应，扭矩加载器施加扭矩，带载启动试验台，记录下此时扭矩传感器的读数记为t1，输入端测角读数头的读数记为a1以及输出端测角读数头的读数记为b1；

23、依据步骤一和步骤二的数据就可以测得常温的空载启动扭矩和不同载荷下的传递误差。

24、步骤三，温箱下降温度到零下m，并在所述温度保持一段时间，确保减速器内轴承、润滑脂、齿轮等的温度都达到该温度。

25、步骤四，在所述步骤三完成后，在零下m度时，空载启动试验台，记录下此时扭矩传感器的读数记为t2，输入端测角读数头的读数记为a2以及输出端测角读数头的读数记为b2；

26、步骤五，在零下m度时，扭矩加载器施加与所述步骤二相同的扭矩，带载启动试验台，记录下此时扭矩传感器的读数记为t3，输入端测角读数头的读数记为a3以及输出端测角读数头的读数记为b3；

27、依据步骤四和步骤五的数据测得零下低温的空载启动扭矩和不同载荷下的传递误差。

28、步骤六，将温度调高至n度，重复步骤四和步骤五的空载和扭矩加载数据记录，测得高温下的传递误差，同时高温下对泄漏模块进行泄漏检测。

29、步骤七，依据上述测得的数据，获得常温和高低温下的空载启动扭矩数值以及常温和高低温下的传递误差，对比在常温和高低温下的被测减速器的传递误差，同时观察在同一温度下的扭矩变化并根据扭矩变化判断润滑脂状态。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

31、一种减速器专用高低温环境模拟测试设备，通过铸铁平台上依次设置的驱动电机、第一隔热轴系、模拟环境温箱、第二隔热轴系、扭矩传感器以及扭矩加载器，设置模拟环境温箱内的温度，能够对被测减速器在高低温和常温下的传递误差以及扭矩变化进行检测，其中第一隔热轴系和第二隔热轴系的设置能够将模拟环境温箱内部的温度与外界隔开，减少热交换，为被测减速器提供了可靠的实验环境。

32、一种减速器专用高低温环境模拟测试设备的试验方法，通过对模拟环境温箱内的温度进行调节，记录其分别在常温、低温以及高温下的扭矩传感器、输入端测角读数头以及输出端测角读数头的读数，获得常温和高低温下的空载启动扭矩以及传递误差，通过扭矩变化判断润滑脂的状态，能够对比不同工况下的被测减速器的实际情况，进而保证颜值出的被测减速器在高低温以及常温下均满足精度要求和润滑脂使用要求，为装有减速器的仪器在高低温环境下可靠运行提供了有力保障。

技术特征：

1.一种减速器专用高低温环境模拟测试设备，其特征在于：所述测试设备包括铸铁平台(22)，所述铸铁平台(22)上依次设置有驱动电机(1)、输入端隔热轴系(4)、模拟环境温箱(7)、输出端隔热轴系(9)、扭矩传感器(11)和扭矩加载器(13)，所述模拟环境温箱(7)的温度范围为-60℃-150℃之间；

2.根据权利要求1所述的一种减速器专用高低温环境模拟测试设备，其特征在于：所述输入端隔热轴系(4)和输出端隔热轴系(9)结构相同，所述输入端隔热轴系(4)包括第一隔热轴(402)，所述第一隔热轴(402)靠近驱动电机(1)的一端设置有第一法兰(401)、另一端设置有第二法兰(406)，所述第二法兰(406)、第一隔热轴(402)和第一法兰(401)通过多个第一内六角螺钉固定连接；

3.根据权利要求2所述的一种减速器专用高低温环境模拟测试设备，其特征在于：所述第一隔热轴(402)和第二隔热轴(902)上均开设有第一通孔，所述第一通孔和所述内六角螺钉之间设置有隔热片(403)。

4.根据权利要求3所述的一种减速器专用高低温环境模拟测试设备，其特征在于：所述第一测量组件包括固定连接在所述第一法兰(401)上的输入端测角圆光栅(3)，所述第一法兰(401)底部设置有输入端测角读数头(14)；

5.根据权利要求2所述的一种减速器专用高低温环境模拟测试设备，其特征在于：所述模拟环境温箱(7)的两侧分别开设有第二通孔和第三通孔，所述第二法兰(406)和所述第四法兰(906)分别贯穿第二通孔和第三通孔与输入端联轴器(5)和输出端联轴器(8)固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种减速器专用高低温环境模拟测试设备，其特征在于：所述第二通孔和输入端联轴器(5)之间以及所述第三通孔和输出端联轴器(8)之间均设置有毛毡(405)。

7.根据权利要求4所述的一种减速器专用高低温环境模拟测试设备，其特征在于：所述铸铁平台(22)顶部依次固定连接有电机支架(2)、第一安装座(15)、第二安装座(20)和第三安装座(21)；

8.根据权利要求3所述的一种减速器专用高低温环境模拟测试设备，其特征在于：所述隔热片(403)为聚四氟乙烯隔热片；

9.一种减速器专用高低温环境模拟测试设备的试验方法，使用了权利要求1-8中任一所述的一种减速器专用高低温环境模拟测试设备，其特征在于：包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种减速器专用高低温环境模拟测试设备及试验方法，涉及减速器实验测试技术领域。一种减速器专用高低温环境模拟测试设备，包括铸铁平台，所述铸铁平台上依次设置有驱动电机、输入端隔热轴系、模拟环境温箱、输出端隔热轴系、扭矩传感器和扭矩加载器，所述模拟环境温箱内设置有被测减速器，所述驱动电机输出轴通过输入端隔热轴系与被测减速器的输入轴固定连接，所述被测减速器的输出轴通过输出端隔热轴系与所述扭矩传感器固定连接。本发明能够对被测减速器在高低温和常温下的传递误差以及扭矩变化进行检测，且模拟环境温箱内部的温度与外界隔开，减少热交换，为被测减速器提供了可靠的实验环境。

技术研发人员：赵向飞,常广,李绍,林锥,王怀喜
受保护的技术使用者：北京京仪仪器仪表研究总院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14