[发明专利]一种液压马达减速器工况模拟试验台及其设计方法

权利要求书

1.一种液压马达减速器工况模拟试验台，包括被试液压马达减速器、安装座、安装法兰盘、加速装置、联轴器、扭矩传感器、加载装置、主机架，其特征在于：

所述安装法兰盘为八边形结构，其外边缘间隔开设有榫头结构；利用螺栓连接将所述被试液压马达减速器与所述安装法兰盘固结；

所述安装座为八边形框架结构，所述框架结构的八个内边缘均相应开设有榫槽结构；所述框架结构的上部三边框架构成一体式的盖扣；下部五边框架构为一体式的扣座；所述盖扣的一端通过弹簧销轴活动地铰接于所述扣座之上，所述盖扣的另一端通过螺纹连接将所述盖扣紧固于所述扣座之上；借助所述安装法兰盘与所述安装座的榫槽配合结构，将所述被试液压马达减速器紧固于所述安装座中；

所述被试液压马达减速器通过所述安装座安装于所述主机架的一端；

所述加速装置为外啮合齿轮对；

所述被试液压马达减速器的输出轴与所述加速装置的大齿数齿轮(主动轮)动力连接；所述加速装置的小齿数齿轮(从动轮)经由联轴器I与所述扭矩传感器一端动力连接；所述安装座底部设置有双U型滑槽导轨机构，通过丝杠螺母机构可调节所述外啮合齿轮对的中心距；

所述加载装置包括陪试减速器、惯性轮和加载油泵，其中：所述陪试减速器的高速轴为双轴伸，分别与所述惯性轮和所述加载油泵动力连接；所述扭矩传感器的另一端经由联轴器II与所述陪试减速器的低速轴动力连接。

2.根据权利要求1所述的液压马达减速器工况模拟试验台，其特征在于：所述下部五边框架上开设的且与水平面垂直的两个榫槽是从安装座的上端面垂直向下开设的。

3.根据权利要求1所述的液压马达减速器工况模拟试验台，其特征在于：在靠近所述被试液压马达减速器的所述主机架一侧地面上放置接油盆；所述接油盆位于所述被试液压马达减速器的下方。

4.根据权利要求1所述的液压马达减速器工况模拟试验台，其特征在于：所述惯性轮外设置惯性轮保护罩。

5.根据权利要求1所述的液压马达减速器工况模拟试验台，其特征在于：所述联轴器为十字滑块联轴器。

6.根据权利要求1所述的液压马达减速器工况模拟试验台，其特征在于：所述惯性轮包括基本惯性轮、辅助惯性轮；通过在所述基本惯性轮的基础上叠加挂载不同的辅助惯性轮，获得不同的等效转动惯量。

7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的液压马达减速器工况模拟试验台，其特征在于：所述陪试减速器采用可逆运转的三级平行轴减速器。

8.根据权利要求7所述的液压马达减速器工况模拟试验台，其特征在于：所述加载油泵为可双向运转的电比例轴向柱塞油泵。

9.根据权利要求8所述的液压马达减速器工况模拟试验台，其特征在于：所述加载油泵的进出油口均分别通过电磁溢流阀与油箱相连；同时，所述进出油口均分别并接单向阀再与补油泵相连。

10.一种与所述液压马达减速器工况模拟试验台配套使用的液压马达减速器工况模拟试验台设计方法，其特征为包括如下步骤：

步骤1：工况等效分析与计算：根据被试液压马达减速器工作原理、装配特征、被试液压马达减速器的输出轮及惰轮载荷分布特性，按照被试液压马达减速器输出轴扭矩和径向力与实际工况相一致的原则，确定外啮合齿轮对的大齿数齿轮与被试液压马达减速器的输出齿轮的半径比；

步骤2：根据获得的所述半径比，结合被试液压马达减速器的输出齿轮的齿数，计算获得开式外啮合齿轮的大齿数齿轮的齿数Z₁；

步骤3：根据结构设计的需要，选定开式外啮合齿轮的小齿数齿轮的齿数Z₂；

步骤4：扭矩传感器的计算选型：按式(1)和式(2)计算确定扭矩传感器上最大测试扭矩M₁和极限扭矩M_max：

M_max＝M₁S (2)

式中：η₁为加速装置及联轴器I的总传动效率；M为被试液压马达减速器最大输出扭矩；S为安全系数；

步骤5：转动惯量的等效分析与计算；本步骤分为如下分步骤：

分步5.1：计算传动系统的总增速比i；

分步5.2：计算被试液压马达减速器实际工作时输出齿轮(主动轮)与回转支承(从动轮)的传动比i₀；

分布5.3：估算获得被试液压马达减速器实际工作时所在机构(如上车回转机构)总体最大转动惯量J₀；

分布5.4：根据“惯性轮转动惯量折算到被试液压马达减速器输出轴上的等效转动惯量应与实际工况相一致”的原则，按式(3)反求惯性轮的转动惯量J：

步骤6：根据惯性轮的转动惯量J，设计惯性轮尺寸，并获得基本惯性轮和辅助惯性轮的转动惯量；

步骤7：能耗分析：根据式(4)和式(5)计算液压马达减速器工况模拟试验台的机械效率η_m及总效率η：

式中：P₁为入口压力，P₂为出口压力，M₁为从动轴所测扭矩，ω₁从动轴转速，Q₁为入口流量，Q₂为出口流量。