行星齒輪減速機蝸桿檢驗測試結(jié)構(gòu)
1測試(TestMeasure)原理與硬件。
根據(jù)蝸桿測試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),要實現(xiàn)蝸桿的自動測試,系統(tǒng)組成應(yīng)包括試驗臺架,測量儀器設(shè)備,儀表,計算機及其外設(shè)等。試驗臺機械部分主要由被測蝸桿,輸入/輸出扭矩,轉(zhuǎn)速傳感器,溫度(temperature)傳感器(類型:熱電偶、熱敏電阻等),電動機,磁粉加載器組成,如所示。系統(tǒng)對效率的測量是通過對輸入,輸出軸隨載荷加大而各自產(chǎn)生的機械偏轉(zhuǎn)角度(angle)進行測試來實現(xiàn)的。軸偏轉(zhuǎn)角度的大小由安置在被測輸入/輸出端的轉(zhuǎn)速傳感器輸出的信號測量。效率的具體計算方法。
當(dāng)被測減速比給定時,out/in是定值,系統(tǒng)也可通過輸入與輸出轉(zhuǎn)矩傳感器,測得實際的in和out值并進行計算。
1.1扭矩轉(zhuǎn)速傳感器工作原理。
在彈性軸上安裝2個齒數(shù)和模數(shù)相同的信號齒輪Z1,Z2.齒輪的上方各有1個套有感應(yīng)線圈的磁鐵,當(dāng)彈性軸無負荷旋轉(zhuǎn)(即空載T=0)時,由于彈性軸無扭轉(zhuǎn)變形,信號齒輪Z1,Z2無相對轉(zhuǎn)角,則兩感應(yīng)線圈輸出電量的波形相位差為零。當(dāng)彈性軸受扭轉(zhuǎn)作用產(chǎn)生變形后,齒輪Z1,Z2隨之產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)角,兩感應(yīng)線圈輸出具有相位差的電量波形,通過(tōng guò)測量這一相位差并代入軸受載變形公式就可求出扭矩T,將扭矩和轉(zhuǎn)速代入功率計算公式就得出了傳遞(transmission)的功率P. 1.2加載器工作原理。
采用的磁粉加載器由動盤,靜盤,線圈,磁粉組成。齒輪減速電機利用各級齒輪傳動來達到降速的目的.減速器就是由各級齒輪副組成的.比如用小齒輪帶動大齒輪就能達到一定的減速的目的,再采用多級這樣的結(jié)構(gòu),就可以大大降低轉(zhuǎn)速了。
當(dāng)線圈不通電流時,動盤無阻尼,空載轉(zhuǎn)動。當(dāng)計算機通過(tōng guò)控制(control)器對線圈通電流時,將磁粉(magnetic particle)磁化。磁化的磁粉在動盤與靜盤之間產(chǎn)生磁阻尼而阻止動盤轉(zhuǎn)動,起到加載的作用。通過改變線圈通電流的大小便能改變磁阻尼的大小,從而提供不同的加載扭矩。
1.3溫度(temperature)測量。
直接采用鉑電阻(Pt100),經(jīng)4路溫度(temperature)變送器模塊轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓或電流(Electron flow)信號輸入采集卡。本系統(tǒng)(system)的溫度傳感器(transducer)鉑電阻分別被置于測試臺架附近的空氣中,固定于蝸桿箱壁的兩個不同部位及被安放在的內(nèi)部油內(nèi)。
2系統(tǒng)軟件設(shè)計。
為了保證測試(TestMeasure)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,必須保證采集數(shù)據(jù)穩(wěn)定。硬齒面齒輪減速機傳動的效率是所有傳動式中效率最高的一種,其效率比蝸桿傳動要高的多。齒輪減速機的效率主要由齒輪及軸承的摩擦決定。在采集任一個通道的數(shù)據(jù)時,需經(jīng)過反復(fù)多次的采樣,本系統(tǒng)中計算機每隔一定時間對信號進行采樣,每個采樣點共采20個數(shù)據(jù),然后將最不可靠的數(shù)據(jù)剔除,取15~18個數(shù)據(jù)的平均值作為測試的采樣結(jié)果。根據(jù)計算機采樣的結(jié)果再設(shè)計出經(jīng)過線性插值的標(biāo)度變換程序(procedure),將采樣數(shù)據(jù)變換成實際的輸人轉(zhuǎn)速in,輸入轉(zhuǎn)矩Tin,輸出轉(zhuǎn)速out,輸出轉(zhuǎn)矩Tout參數(shù),最后通過顯示程序或報表輸出測試結(jié)果。通過輸出加載程序?qū)㈩A(yù)置的加載數(shù)據(jù)輸出給磁粉(magnetic particle)制動器,最后根據(jù)輸出扭矩與效率的關(guān)系打印出效率,扭矩,溫升等曲線。
扭矩數(shù)據(jù)采集采用2塊TC1扭矩采集卡,溫度及磁粉加載測控采用1塊PCI多功能數(shù)據(jù)采集卡。
測試系統(tǒng)(system)軟件的開發(fā)采用LabVIEW6.0應(yīng)用程序(procedure)開發(fā)環(huán)境。NI虛擬儀器開發(fā)平臺包含豐富(plump)的圖形控件,非常適合于儀器儀表軟件的快速開發(fā)。測試系統(tǒng)軟件主要部分分為3大部分:程序啟動初始化部分,事件循環(huán),測量部分,退出程序部分。事件循環(huán),測量部分是整個程序的主要部分。本系統(tǒng)設(shè)計的初始化界面,及其中關(guān)于效率測試的一個運行界面。
3自動輸出測試(TestMeasure)報告。
對MicrosoftWord的控制(control)可以通過一系列接口進行。硬齒面齒輪減速機傳動的效率是所有傳動式中效率最高的一種,其效率比蝸桿傳動要高的多。齒輪減速機的效率主要由齒輪及軸承的摩擦決定。要對Word操作,首先應(yīng)獲得某個接口,再調(diào)用這個接口的某個方法或?qū)傩?property)即可。LabVIEW提供了一個ReportGenerationForMicrosoftOffice開發(fā)包,封裝了上述過程。
LabVIEW報表輸出開發(fā)包直接調(diào)用PrintChar.tvi子程序,利用LabVIEW提供的打印功能并按Custom配置后,將編輯的菜單保存起來,即可使用報表打印出按客戶定制的測試(TestMeasure)報告及相應(yīng)測試圖表。
4結(jié)語。
本測試(TestMeasure)系統(tǒng)(system)全部采用計算機自動測量與處理,能消除人為因素引起的測試誤差,提高了測量精度(精確度)和測試系統(tǒng)的可靠性。本系統(tǒng)還具有快速給出測試結(jié)果的優(yōu)點,有助于為選擇裝置及改進設(shè)計方案提供即時數(shù)據(jù),同時為公司質(zhì)量監(jiān)控提供手段。本系統(tǒng)已連續(xù)在浙江某廠使用近4年,性能穩(wěn)定(解釋:穩(wěn)固安定;沒有變動)可靠,大大提高了測試效率。