[发明专利]扭转疲劳试验驱动机构、试验机、测试方法和存储介质

说明书

本发明涉及扭转疲劳试验领域，具体地涉及一种扭转疲劳试验驱动机构、试验机、测试方法和存储介质，其中，所述扭转疲劳试验驱动机构包括动力源、第一花键轴以及第一振子飞轮，所述第一振子飞轮与所述第一花键轴同轴可拆卸设置并能够随所述第一花键轴一同转动；所述动力源用于间歇性地驱动所述第一花键轴，以驱动所述第一花键轴转动和为所述扭转疲劳试验机提供转矩补偿。通过上述技术方案，动力源仅需要提供启动的能量以及补偿试验中损失的能量，进而达到节能的效果，同时，该扭转疲劳试验驱动机构的结构简单，维修成本较低。

技术领域

本发明涉及扭转疲劳试验领域，具体地涉及一种扭转疲劳试验驱动机构、试验机、测试方法和存储介质。

背景技术

许多受扭转的零部件需要做扭转疲劳试验，以确认其疲劳衰减性能及使用寿命。

当前，用的最多的是通过液压伺服或电动伺服系统，对这类扭转零部件做强迫扭转试验。扭矩的大小、频率、平均值（也叫波形基值）等波形参数完全是通过控制系统控制出来的。这种做法的好处是只要提供足够的能量（如液压伺服需要很大的泵站系统提供能量），波形容易控制，可实现多种波形（现实应用中还是以正弦或类正弦波形为主）。但是这种疲劳测试方式存在以下弊端。一方面是耗能大，而且泵站系统也会产生大量的热量和噪声。另一方面是控制系统比较复杂，如需要精密伺服阀，油液高精度过滤等等，制造成本高，运行成本高，维护成本高。

在现有技术中，还有通过脉动试验机来进行扭转疲劳试验的，这种试验机虽然相对节能，但只能做脉动循环，不能做对称循环等过零点的波形试验，使用场合受到限制，而且脉动试验机本身结构比较复杂，制造和维护成本较高。

除此之外，还有一种是通过偏心轮旋转的离心力来带动的扭摆机构，也是一种相对节能的扭转疲劳试验机。其扭矩的大小是由偏心轮的偏心量及转动速度来调节的。这种设备的弊端是偏心轮的偏心量需要依靠人工调节，即难以实现自动化。另外，目前，该扭转疲劳试验机的基值调节是通过空气弹簧实现的，容易产生较大的噪声，而且空气弹簧也在跟着做寿命试验，需要更换。

另外，传统的曲柄摇杆机构等纯机械式扭振方法，还存在启动能量大（通常需要配很大的电机），波形不易调节等问题。

发明内容

基于被测试件是弹性或接近弹性的结构，如传动轴、离合器、从动盘等。这些试件在扭转疲劳试验中只有少量的能量损失，处于能量吸收和释放的循环中，也就是试件本身消耗的平均能量并不大。在此基础上，就可以利用弹簧振子之间能量互相转换的物理现象，开发一种振幅、基值、频率可调可控，结构简单，低噪声，低能耗，试验频率高的扭振式扭转疲劳试验机。

本发明的目的为了克服现有技术中存在的能源消耗过大和使用成本过高的问题，提供一种扭转疲劳试验驱动机构、试验机、测试方法和存储介质，该发明使用过程能耗低且结构简单。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种扭转疲劳试验驱动机构，包括动力源、第一花键轴以及第一振子飞轮，所述第一振子飞轮与所述第一花键轴同轴可拆卸设置并能够随所述第一花键轴一同转动；所述动力源用于间歇性地驱动所述第一花键轴，以驱动所述第一花键轴转动和为所述扭转疲劳试验机提供转矩补偿。

如此，通过第一振子飞轮储存动力源驱动所产生的能量，第一振子飞轮储存的能量作用于具有弹性的试件上，具有弹性的试件吸收完能量后在其恢复力的作用又将能量作用于第一振子飞轮上，使第一振子飞轮反向旋转，动力源仅需要提供启动的能量以及在能量转换的过程中补偿试件本身发热，轴承摩擦等等试验中损失的能量，进而达到节能的效果。同时，该扭转疲劳试验驱动机构的结构简单，维修成本较低。

进一步地，所述动力源包括：

驱动电机；

主动齿轮，设置在所述驱动电机的输出轴上；

从动齿轮，套设在所述第一花键轴上并在所述第一花键轴的周向方向与所述从动齿轮固定连接；