[发明专利]减速器扭转刚度和空程误差测试实验台及其测试方法

权利要求书

1.一种减速器扭转刚度和空程误差测试实验台，由工作台、输入轴夹紧装置、机架（4）、加载系统和激光干涉仪测量系统组成；其特征在于：

所述输入轴夹紧装置由分度头（1）和过渡轴（2）组成，所述过渡轴（2）的一端与被测减速器（3）的输入轴键连接，所述过渡轴（2）的另一端为球头，所述球头装夹在所述分度头（1）的三爪卡盘上，所述分度头（1）固定在工作台上；

所述机架（4）固定在工作台上，被测减速器（3）固定在所述机架（4）上；

所述加载系统由输出轴（5）、加载杠杆（6）、力传感器（11）、过渡球腕部件（12）、螺旋千斤顶（13）和数字显示器组成（14）；其中，所述加载杠杆（6）由中间套筒和两个力臂杆构成，所述输出轴（5）的一端与被测减速器（3）的输出端连接，所述输出轴（5）的中部与所述中间套筒键连接，所述输出轴（5）的另一端连接至所述激光干涉仪测量系统；所述力传感器（11）的一端与所述加载杠杆（6）的支点接触，所述力传感器（11）的另一端通过一过渡球腕部件（12）与螺旋千斤顶（13）相连，所述力传感器（11）的示数通过数字显示器（14）读取；所述过渡球腕部件（12）由球腕（121）和推力轴承（122）组成，所述球腕（121）的上球腕固定在所述力传感器（11）上，所述球腕（121）的下球腕安装在所述推力轴承（122）的座圈上，所述螺旋千斤顶（13）包括底座（132）和螺杆（131），所述螺杆（131）的顶端设有圆柱轴头，所述推力轴承（122）的轴圈安装在螺旋千斤顶（13）的圆柱轴头上，所述螺旋千斤顶（13）的底座（132）固定在工作台上。

2.一种减速器扭转刚度和空程误差的测试方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的减速器扭转刚度和空程误差测试实验台，将所述力传感器（11）、过渡球腕部件（12）和螺旋千斤顶（13）布置在所述加载杠杆（6）中一个力臂杆的下方；将激光干涉仪测量系统的反射镜（10）通过磁力表座固定在所述输出轴（5）的端部；将激光干涉仪测量系统的干涉镜（9）通过磁力表座固定在工作台上，将激光干涉仪测量系统的激光发射器（8）放置在工作台上，所述激光发射器（8）、干涉镜（9）和反射镜（10）的轴线重合；并包括扭转刚度测试和空程误差测试，其中：

扭转刚度的测试步骤如下：

步骤1-1：对力传感器零点标定，并初始化激光干涉仪测量系统的测试参数；

步骤1-2：通过操作螺旋千斤顶对被测减速器进行加载和卸载，在加载和卸载的间隔过程中通过数字显示器（14）读取力、通过激光干涉仪测量系统的工控机读取角度，在额定载荷为50～100%范围内选取多组测量数据，采用最小二乘法计算被测减速器该啮合状态下的测量扭转刚度；采用公式（1）计算被测减速器在该啮合状态下的实际扭转刚度k：

k=11km-1kinN2-1kout---(1)]]>

公式（1）中，k_m为被测减速器该啮合状态下的测量扭转刚度，k_in为过渡轴的扭转刚度，k_out为输出轴的扭转刚度，N为被测减速器的速比；

步骤1-3：通过转动输入轴改变被测减速器的啮合状态后，重复步骤1-2，以此类推，得出被测减速器在每一个啮合状态下的实际扭转刚度；

空程误差的测试步骤如下：

步骤2-1：对力传感器零点标定，并初始化激光干涉仪测量系统的测试参数；

步骤2-2：通过操作螺旋千斤顶对被测减速器进行正向加载，加载至为额定载荷的3%时卸载，在空载、加载至为额定载荷的3%及卸载为零时，分别通过数字显示器（14）读取力、通过激光干涉仪测量系统的工控机读取角度；

步骤2-3：将所述力传感器（11）、过渡球腕部件（12）和螺旋千斤顶（13）移至到所述加载杠杆（6）中的另一个力臂杆的下方，通过操作螺旋千斤顶对被测减速器进行反向加载，加载至为额定载荷的3%时卸载，在空载、加载至为额定载荷的3%及卸载为零时，分别通过数字显示器（14）读取力、通过激光干涉仪测量系统的工控机读取角度；

利用公式（2）计算被测减速器的空程误差△θ：

△θ=θ_+3%-θ_-3%   （2）

公式（2）中，θ_+3%表示正向加载至额定载荷的3%时激光干涉仪测量系统显示的被测减速器输出端的转角，θ_-3%表示反向加载至额定载荷的3%时激光干涉仪测量系统显示的被测减速器输出端的转角；

步骤2-4：通过转动输入轴改变被测减速器的啮合状态后，重复步骤2-2和步骤2-3；以此类推，得出被测减速器在每一个啮合状态下的空程误差。