一种双向不同转矩摩擦制动器测试设备及方法与流程

本发明涉及一种摩擦制动器产品的测试设备及方法，可用于具有打滑功能的摩擦制动器产品打滑力矩测试，特别设计一种双向不同转矩摩擦制动器测试设备。

背景技术：

1、制动器产品类似与开关，置于机构类产品的传动链中，负责驱动机构与执行机构之间传动系统的切断与结合作用，从而保证传动链平稳启动、运行，另外还可以防止传动系统运行过程中出现过载导致传动链零部件损坏。按照工作原理制动器产品可分为电磁制动器、磁粉制动器、摩擦式制动器、液力制动器与磁滞制动器等多种类型。

2、随着我过航天事业的飞速发展，载人飞船、货运飞船、空间站与多种卫星的飞行任务不断增加，空间探索与试验需要空间机构类产品在轨长期动作完成，典型的空间机构类产品如对接机构、太阳能帆板、天线驱动机构等。空间机构类产品均为精密传动系统，对执行机构的要求主要包括：一、保证高精度的运动位置；二、精确控制末端操作力；三、长期适应空间热真空环境；四、长期稳定可靠作动；五、减少对能源的需求。

3、摩擦制动器与磁滞制动器为无源式机械制动器，非常适用于空间机构类产品，用于保证空间机构类产品平稳运行，传动链过载保护与末端执行力精确控制。因此对于摩擦制动器与磁滞制动器的热真空环境的准确测试尤为重要。

技术实现思路

1、本发明针对现有摩擦制动器的传动特性，根据航天事业发展的需求，提供一种双向不同转矩摩擦制动器测试设备及方法，可在常温常压环境下测试摩擦制动器产品，也可在热真空环境下测试摩擦制动器产品；可用于摩擦制动器产品动态传动特性与打滑力矩测试，也可用于摩擦制动器产品静态传动特性与打滑力矩测试。从而保证制动器可精确控制空间执行机构的末端操作力或输出力矩。

2、本发明的技术解决方案是：

3、一种双向不同转矩摩擦制动器测试设备，包括：逆转电机、逆转减速器、固定支架、机械制动器、被测件固定工装、转速转矩传感器、摩擦离合器、正转减速器、正转电机、底板、安装支架、过渡支架和传感器支架；

4、逆转电机、逆转减速器与机械制动器依次连接；

5、逆转减速器的壳体与机械制动器的壳体安装在固定支架上，固定支架安装在底板上；

6、正转电机、正转减速器与摩擦离合器依次连接；

7、正转减速器的壳体与摩擦离合器的壳体安装在安装支架上，安装支架安装在底板上；

8、转速转矩传感器的壳体安装在传感器支架上，传感器支架安装在底板上；

9、转速转矩传感器一端的转轴与被测件固定工装的输出轴连接；转速转矩传感器另一端的转轴通过轴承安装在过渡支架上并与摩擦离合器输出轴刚性连接，过渡支架安装在底板上；

10、被测产品通过轴承安装在被测件固定工装内部，被测件的输入轴与被测件固定工装输入轴连接，被测件的输出轴与被测件固定工装输出轴连接。

11、优选地，还包括：联轴器；

12、被测件固定工装的输入轴与机械制动器输出轴通过联轴器刚性连接；

13、被测件固定工装的输出轴与转速转矩传感器一端的转轴通过联轴器刚性连接；

14、转速转矩传感器另一端的转轴通过联轴器与摩擦离合器输出轴刚性连接。

15、优选地，还包括：扶手；

16、底板上安装有多个扶手。

17、优选地，机械制动器下电时处于脱开状态，相当于联轴器，传递逆转减速器输出的转速与转矩给被测件固定工装；

18、机械制动器上电时处于制动状态，实现逆转减速器和被测件固定工装之间传动断开。

19、优选地，摩擦离合器上电处于连接状态，相当于联轴器，传递正转减速器输出的转速与转矩给被测件固定工装；

20、摩擦离合器下电时处于脱开状态，实现正转减速器和被测件固定工装之间传动断开。

21、优选地，逆转电机和正转电机的输出功率不同。

22、一种静态传动特性/打滑力矩测试的方法：

23、摩擦离合器保持不动，逆转电机上电输出转矩，同步带动逆转减速器、机械制动器和被测件固定工装转动，使被测件固定工装的输入轴带动被测产品的输入轴转动；

24、被测件固定工装右侧的输出轴在摩擦离合器作用下保持不动，使得被测产品的输出轴同时保持不动；被测件的输入轴与输出轴之间的相对转动实现逆向打滑状态，打滑力矩通过被测件工装输出轴传递到转速转矩传感器上，得出打滑力矩的实测值。

25、一种静态传动特性/打滑力矩测试的方法：

26、逆转电机处于下电状态，机械制动器处于制动上电状态，通过联轴器连接被测件固定工装的输入轴，保持被测件输入轴处于制动状态；

27、转速转矩传感器和正转减速器的传动处于断开状态，正转电机上电转动，并带动正转减速器转动；

28、正转减速器运行平稳后，摩擦离合器上电吸合处于连接状态，通过转速转矩传感器与被测件固定工装输出轴带动被测件输出轴旋转，被测件的输入轴与输出轴之间的相对转动实现正向打滑状态，打滑力矩通过被测件工装输出轴传递到转速转矩传感器上，得出打滑力矩的实测值。

29、一种动态传动特性/打滑力矩测试的方法：

30、正转电机处于上电，保持制动状态；摩擦离合器处于断开状态，隔离转速转矩传感器和正转电机之间的传动；

31、机械制动器处于下电脱开状态相当于传动轴；

32、逆转电机上电转动，通过逆转减速器与机械制动器带动被测件固定工装和转速转矩传感器转动；

33、当转速平稳后，摩擦离合器上电处于连接状态相当于传动轴，将正转电机的制动力矩通过正转减速器、摩擦离合器、转速转矩传感器与被测件固定工装输出轴传递到被测件的输出轴上，实现被测件输出轴处于制动状态；

34、被测件输入轴在逆转电机的带动下处于转动状态，被测件输入轴与输出轴之间处于打滑状态，打滑力矩通过被测件工装输出轴传递到转速转矩传感器上，得出打滑力矩的实测值。

35、本发明与现有技术相比的优点在于：

36、本发明设备可用于高速摩擦制动器产品测试，也可用于低速摩擦制动器产品测试。本发明的一种双向不同转矩摩擦制动器测试设备及方法，可在热真空环境下与常温常压环境下测试多种类型摩擦制动器产品的传动特性与打滑力矩，具有通用性、功能多样化、集成度高、结构简单、测试精度高、系统运行平稳可靠等特点。

技术特征：

1.一种双向不同转矩摩擦制动器测试设备，其特征在于，包括：逆转电机(1)、逆转减速器(2)、固定支架(3)、机械制动器(4)、被测件固定工装(6)、转速转矩传感器(7)、摩擦离合器(8)、正转减速器(9)、正转电机(10)、底板(11)、安装支架(12)、过渡支架(13)和传感器支架(14)；

2.根据权利要求1所述的一种双向不同转矩摩擦制动器测试设备，其特征在于，还包括：联轴器(5)；

3.根据权利要求1所述的一种双向不同转矩摩擦制动器测试设备，其特征在于，还包括：扶手(15)；

4.根据权利要求2或3任意之一所述的一种双向不同转矩摩擦制动器测试设备，其特征在于，机械制动器(4)下电时处于脱开状态，相当于联轴器，传递逆转减速器(2)输出的转速与转矩给被测件固定工装(6)；

5.根据权利要求4所述的一种双向不同转矩摩擦制动器测试设备，其特征在于，摩擦离合器(8)上电处于连接状态，相当于联轴器，传递正转减速器(9)输出的转速与转矩给被测件固定工装(6)；

6.根据权利要求5所述的一种双向不同转矩摩擦制动器测试设备，其特征在于，逆转电机(1)和正转电机(10)的输出功率不同。

7.利用如权利要求5所述的一种双向不同转矩摩擦制动器测试设备实现静态传动特性/打滑力矩测试的方法，其特征在于：

8.利用如权利要求5所述的一种双向不同转矩摩擦制动器测试设备实现静态传动特性/打滑力矩测试的方法，其特征在于：

9.利用如权利要求5所述的一种双向不同转矩摩擦制动器测试设备实现动态传动特性/打滑力矩测试的方法，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种双向不同转矩摩擦制动器测试设备及方法，包括：逆转驱动组件、被测件固定工装、测试组件和正转驱动组件沿轴向依次安装在底板上。被测产品通过轴承安装在被测件固定工装内部，被测件的输入轴与被测件固定工装输入轴通过花键连接，被测件的输出轴与被测件固定工装输出轴通过花键连接。本发明可用于测试被测摩擦制动器产品常温常压环境下的动态与静态传动特性与打滑力矩，也可用于被测摩擦制动器产品在热环境、真空环境下的传动性能与打滑力矩测试，还可用于被测摩擦制动器产品的寿命试验等。

技术研发人员：刘永强,张汉亭,王东辉,林艳,夏骏,张光涵,邹晓宏
受保护的技术使用者：上海宇航系统工程研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13