[发明专利]一种扇形齿式万向联轴器试验台

权利要求书

1.一种扇形齿式万向联轴器试验台，其特征在于，包括：试验台、动力装置、齿轮变速箱(4)、万向联轴器(7)、扭矩加载器(5)、偏转角调节装置(8)、制动器(9)、控制系统；所述动力装置固定安装在所述试验台的台体上；所述动力装置通过法兰盘与所述齿轮变速箱(4)的输入轴相连；所述齿轮变速箱(4)的输出轴通过法兰盘与所述万向联轴器(7)的输入轴相连；所述万向联轴器(7)的输出轴通过法兰盘与所述扭矩加载器(5)相连；所述扭矩加载器(5)与所述制动器(9)连接；所述扭矩加载器(5)与所述制动器(9)固定安装在所述偏转角调节装置(8)的扇形分度盘的中心线上；所述扭矩加载器(5)，包括：输入支撑，连接轴I，缸体，双头油缸，连接轴II，输出支撑，滑块导轨；所述输入支撑与所述连接轴I连接，所述连接轴I与所述缸体的一端通过内啮合斜齿连接，所述缸体的另一端与所述连接轴II通过内啮合斜齿连接，所述连接轴II与所述输出支撑连接，所述滑块导轨的滑块安装在所述输入支撑和所述输出支撑的底部，所述滑块导轨的直线导轨安装在底座上；所述双头油缸有两个，分别穿过所述缸体的凸缘与所述输入支撑和所述输出支撑连接；所述连接轴I和所述连接轴II上开有斜齿，所述缸体的两端开有与所述连接轴I和所述连接轴II相啮合的斜齿，所述缸体两端的斜齿为相反旋向；所述扭矩加载器通过所述双头油缸的伸缩带动所述输入支撑和所述输出支撑的距离变化，从而实现所述连接轴I和所述连接轴II之间的距离调节，同时改变所述连接轴I上的斜齿与所述缸体一端的斜齿的啮合重合度以及所述连接轴II上的斜齿与所述缸体另一端的斜齿的啮合重合度，通过相反旋向斜齿传递实现大扭矩的传递；所述偏转角调节装置(8)包括扇形分度盘、小齿轮、伺服电机，所述扇形分度盘与所述小齿轮啮合，所述伺服电机驱动所述小齿轮的旋转；所述控制系统控制整个试验台上各个部件的协调关系；所述试验台固定安装在地面基础上；所述试验台包括试验台I(11)和试验台II(12)，所述试验台I(11)布满横向等距和纵向等距的T型槽，所述动力装置和所述齿轮变速箱(4)通过螺栓固定在所述试验台I(11)上；所述试验台II(12)上开有横向等距的T型槽、弧形槽，所述弧形槽上开有轮槽，用来配合所述偏转角调节装置(8)的导向轴上的万向滚轮的运动，实现所述偏转角调节装置(8)的平稳转动。

2.如权利要求1所述的一种扇形齿式万向联轴器试验台，其特征在于，所述动力装置包括电动机(21)和基座(22)，所述电动机(21)用螺栓固定在所述基座(22)上。

3.如权利要求1所述的一种扇形齿式万向联轴器试验台，其特征在于，所述扇形分度盘的边缘带有两根导向轴，所述导向轴上带有万向滚轮，所述万向滚轮在所述试验台的试验台II(12)的弧形槽的轮槽内滚动；所述扇形分度盘的旋转中心采用铰链结构与所述试验台的试验台II(12)的弧形槽的旋转中心连接；所述扇形分度盘的铰链结构与导向轴相配合实现所述扇形分度盘的平稳转动；所述小齿轮铰接在所述试验台上，所述扇形分度盘与所述小齿轮的传动比为360，当所述小齿轮转过一圈，此时扇形分度盘转过1°，所述小齿轮上带有自锁机构确保角度调节好后，实现所述偏转角调节装置(8)的自锁，通过控制所述小齿轮的正转、反转的圈数，来实现所述扇形分度盘的转动角度的正负调节，即所述万向联轴器(7)输入轴及输出轴的偏转角调节；所述偏转角调节装置(8)实现的偏转角在±45°，实现试验的安全进行。

4.如权利要求1所述的一种扇形齿式万向联轴器试验台，其特征在于，还包含一测量装置(6)，所述测量装置(6)包括测量装置I(61)和测量装置II(62)；所述测量装置I(61)包括扭矩转速传感器I、振动传感器I、传感器基座I，所述扭矩转速传感器I用来监测万向联轴器(7)输入轴扭矩和转速的大小；所述振动传感器I的支架安装在所述传感器基座I上，所述振动传感器I的探头分别抵在所述万向联轴器(7)的输入轴、中间轴及输出轴上，所述传感器基座I固定安装在所述试验台的试验台I(11)上；所述测量装置II(62)包括扭矩转速传感器II和传感器基座II，所述传感器基座II固定在所述扇形分度盘上；所述扭矩转速传感器II用来监测万向联轴器(7)输出轴扭矩和转速的大小；所述振动传感器I用来测量所述万向联轴器(7)在运转过程中的振动状态，当整个系统中的扭矩、转速及振动超出预设值时，所述测量装置(6)回馈信号给所述控制系统，所述控制系统控制所述制动器(9)进行制动保护。

5.如权利要求1所述的一种扇形齿式万向联轴器试验台的试验方法是：当取偏转角为20°时试验时，伺服电机提供动力，驱动小齿轮转动20圈，小齿轮带动扇形分度盘转动，同时扇形分度盘的导向轴在试验台(12)上的弧形槽内转动，扇形分度盘转过20°，即为试验台的输入端与输出端存在20°的偏转角；动力装置提供动力，经过齿轮变速箱(4)带动万向联轴器(7)转动，同时扭矩加载器(5)调节试验台上的整体负载，通过所述扭矩加载器(5)的双头油缸的伸缩带动输入支撑和输出支撑的距离变化，从而实现所述扭矩加载器(5)的连接轴I和所述扭矩加载器(5)的连接轴II之间的距离调节，同时改变所述扭矩加载器(5)的连接轴I上的斜齿与所述扭矩加载器(5)缸体一端的斜齿的啮合重合度以及所述扭矩加载器(5)的连接轴II上的斜齿与所述扭矩加载器(5)的缸体另一端的斜齿的啮合重合度，通过相反旋向斜齿传递实现不同大扭矩的传递；试验过程中，万向联轴器(7)左右两侧的扭矩转速传感器I和扭矩转速传感器II采集万向联轴器(7)输入轴与输出轴的信号，并传递给控制系统中的计算机，完成万向联轴器(7)上传递扭矩和传递效率的监测；振动传感器I采集万向联轴器(7)的输入轴、中间轴、输出轴上振动信号并传递给控制系统中的计算机。