[发明专利]一种谐波减速器步降加速寿命试验方法

权利要求书

1.一种谐波减速器步降加速寿命试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)搭建谐波减速器步降加速寿命试验台，谐波减速器步降加速寿命试验台包括被测谐波减速器(3)，被测谐波减速器(3)的输入轴通过输入扭矩传感器(2)和输入端伺服电机(1)的输出轴连接，被测谐波减速器(3)的输出轴通过输出扭矩传感器(4)和陪试谐波减速器(5)的输出轴连接，陪试谐波减速器(5)的输入轴和加载端伺服电机(6)的输出轴连接；

输入扭矩传感器(2)、输出扭矩传感器(4)的信号输出端通过数据采集卡(9)和工控机(10)连接，工控机(10)依次通过运动控制卡(8)、伺服驱动器(7)和输入端伺服电机(1)、加载端伺服电机(6)的控制端连接；

2)确定试验中的应力水平由加载端伺服电机(6)对被测谐波减速器(3)输出端施加的负载扭矩和输入端伺服电机(1)对被测谐波减速器(3)输入端施加的输入转速共同组成，其中负载扭矩的最高应力水平T_max由被测谐波减速器(3)零件材料强度极限确定，输入转速的最高应力水平为被测谐波减速器(3)最高转速V_max；

3)设置谐波减速器步降加速寿命试验应力水平的参数，负载扭矩设置为三级步降，分别取T₃、T₂、T₁，其中T₃<T_max，T₂＝60％T₃，T₂>T₁，T₁为谐波减速器额定扭矩；输入转速设置为三级步降，分别取V₁、V₂、V₃，其中V₁为谐波减速器额定转速，V₁<V₂<V₃，V₃<V_max；

4)按转速取V₁、V₂、V₃的次序，将谐波减速器步降加速寿命试验分为三组，每一组分别进行步降加速寿命试验，步降应力加载顺序为T₃、T₂、T₁，步降加速寿命试验通过被测谐波减速器(3)的输入力矩和传动效率共同判断寿命失效，在被测谐波减速器(3)的输入力矩增加了50％且传动效率减少到50％同时满足时，判定为一个被测谐波减速器(3)的样本寿命失效，并进行试验台停机；

5)对处理后寿命失效样本分别进行单应力水平和组合应力水平加速寿命试验数据分析，根据样本数据折算和逆矩估计得到具体应力水平下的分布参数，并将其用于建立寿命分布参数与应力水平之间的关系，即加速模型η＝f(V,T)，进行正常工况下谐波减速器寿命评估。

2.根据权利要求1所述的一种谐波减速器步降加速寿命试验方法，其特征在于：所述的步骤1)中输入端伺服电机(1)的输出轴和输入扭矩传感器(2)的输入轴、加载端伺服电机(6)的输出轴与陪试谐波减速器(5)的输入轴均通过弹性联轴器连接；输入扭矩传感器(2)的输出轴与被测谐波减速器(3)的输入轴、被测谐波减速器(3)的输出轴与输出扭矩传感器(4)的输入轴、输出扭矩传感器(4)的输出轴与陪试谐波减速器(5)的输出轴均通过刚性联轴器联接；输入端伺服电机(1)和加载端伺服电机(6)通过伺服驱动器(7)、运动控制卡(8)与工控机(10)进行信号双向通讯实现输入端伺服电机(1)和加载端伺服电机(6)的运动控制，并且记录输入端伺服电机(1)和加载端伺服电机(6)的自带编码器的角度信息；输入扭矩传感器(2)和输出扭矩传感器(4)的扭矩信号通过数据采集卡(9)输入工控机(10)中。