发明名称 一种多功能负载模拟试验台
摘要 一种多功能负载模拟试验台,它包括底座、加载舵机、加载舵机固定耳座、加载舵机前后位置调整楔形块、加载舵机左右位置调整块、拉压力传感器、连接法兰、加载舵机耳环轴、中间惯量块、被测舵机输出轴、被测舵机、被测舵机安装板、齿条、齿轮、齿轮轴、齿轮轴支座、滚动轴承、中间支架、惯量盘、防转动“十”字架、螺纹堵头、防侧向力导向轮、加载舵机输出轴、转接头、销钉、导向轮挡板、齿轮轴支座轴承、加载舵机左右位置调整螺钉和被测舵机耳环轴;该试验台以最简单的结构、最方便的操作和最低的使用成本对被测舵机的性能进行准确、可靠的测试,同时本发明具有拆装方便及安装转换结构通用性强的优点,所以也可以适用于其他需要加载的设备。
申请公布号 CN103558050B 申请公布日期 2015.11.04
申请号 CN201310590651.6 申请日期 2013.11.21
申请人 北京航空航天大学 发明人 付永领;范殿梁;祁晓野;张健;王利剑;张朋;刘浩
分类号 G01M99/00(2011.01)I 主分类号 G01M99/00(2011.01)I
代理机构 北京慧泉知识产权代理有限公司 11232 代理人 王顺荣;唐爱华
主权项 一种多功能负载模拟试验台,其特征在于:它包括底座、加载舵机、加载舵机固定耳座、加载舵机前后位置调整楔形块、加载舵机左右位置调整块、拉压力传感器、连接法兰、加载舵机耳环轴、中间惯量块、被测舵机输出轴、被测舵机、被测舵机安装板、齿条、齿轮、齿轮轴、齿轮轴支座、滚动轴承、中间支架、惯量盘、防转动“十”字架、螺纹堵头、防侧向力导向轮、加载舵机输出轴、转接头、销钉、导向轮挡板、齿轮轴支座轴承、加载舵机左右位置调整螺钉和被测舵机耳环轴;加载舵机通过其缸体耳轴安装在加载舵机固定耳座上,加载舵机输出轴通过连接法兰和转接头与拉压力传感器连接;中间连接部件的连接方式均为螺纹连接;被测舵机与被测舵机安装板螺纹连接固定,被测舵机安装板与底座之间以螺纹连接固定;被测舵机输出轴通过连接法兰和转接头与拉压力传感器连接;中间惯量块的左右两端分别与加载舵机耳环轴和被测舵机耳环轴通过销钉连接;中间惯量块的前后两端各伸出一根轴,轴末端装有滚动轴承和防侧向力导向轮;齿条通过螺钉安装在中间惯量块的上端;齿轮固定在齿轮轴上,齿轮轴安放在齿轮轴支座上,齿轮轴支座以螺纹连接接的方式安装在中间支架上,中间支架通过螺纹连接固定在底座上;惯量盘安放在齿轮轴的两端,并使用防转动“十”字架固定,防止惯量盘转动时的摩擦力使得螺纹堵头松动,螺纹堵头安装在齿轮轴的末端,用于惯量盘的轴向固定,并防止松动;所述底座的整体结构采用箱型金属结构件,减轻了整个试验台的质量,底座的主体受力部分为两块垂直的整体钢板,并辅以加强筋,这样的结构较好地分担了直线加载系统的加载力,从而使得整个试验台的抗弯性能得到较大程度的提高;所述加载舵机是一个伺服加载油缸,它的结构为双出杆双作用对称式液压缸,它的作用是对被测舵机提供加载条件;它通过耳轴安装在加载舵机固定耳座上,为了保证加载舵机和被测舵机中心轴线重合,加载舵机的左右、前后位置可分别通过加载舵机左右位置调整块和加载舵机前后位置调整楔形块进行调节;所述加载舵机固定耳座是加载舵机的固定装置,它包括两个耳座,通过螺钉固定在底座上,它的作用是通过它与加载舵机耳轴的配合实现对加载舵机的固定,这样加载舵机在固定的同时实现俯仰角度的调节;所述加载舵机前后位置调整楔形块是安装在加载舵机固定耳座旁边的楔形块,其一侧为垂直面,另一侧为带有斜度的平面,通过它与其相邻斜面的配合实现加载舵机前后位置的调整,其位置是通过调整其上螺钉的深浅位置来实现的;所述加载舵机左右位置调整块是安装在加载舵机固定耳座两侧的调整块,它包括定块、动块和调整螺钉,定块连接在底座上,通过改变调整螺钉的深浅位置来实现动块对加载舵机固定耳座的作用力,从而实现加载舵机左右位置的调整;所述拉压力传感器是对加载舵机和被测舵机上的作用力进行精确的测量,从而实现精确的力控制,同时对力纷争研究有很好的作用;所述连接法兰是设计的与拉压力传感器连接的法兰式结构,其上有8个通孔,对应拉压力传感器上的通孔,实现与拉压力传感器的连接;所述加载舵机耳环轴是加载舵机最末端带有关节轴承的部分,它分别与拉压力传感器及中间惯量块连接,它是加载舵机的最终输出部分;所述中间惯量块是加载舵机与被测舵机的中间连接部分,它的左右两侧是用来安装防侧向力导向轮的,它的前后两侧分别连接加载舵机耳环轴和被测舵机输出轴,其上端是连接惯量模拟单元的部分,它是一个特别关键的连接转换件;所述被测舵机输出轴是被测舵机的伸出轴,其前端与连接法兰相连,它的功能是完成加载舵机力、速度、位移的输出;所述被测舵机是安装在试验台上被测试的设备,它是所有被测试设备总称,它通过被测舵机安装板固定在试验台底座上,不同的被测试设备配备不同的安装板,从而使试验台适用于多种被测试设备;所述被测舵机安装板是矩形板料件;其功能是实现被测舵机在试验台上的安装,其上开有通孔,通过螺钉将其与被测舵机及试验台底座固连;所述齿条是型号为HPR‑高精度齿条,其通过螺钉安装在中间惯量块上,与齿轮进行配合,将直线运动转换为转动;所述齿轮是铣削齿轮,与齿条配合,将直线运动转换为转动,从而实现舵面转动惯量的模拟;所述齿轮轴是支撑齿轮的圆轴,其两端靠齿轮轴支座来支撑,惯量盘就安装在齿轮轴的末端,是惯量模拟部分的主要支撑轴;所述齿轮轴支座是用来支撑齿轮轴的部件,其内部装有两个滚动轴承,它通过螺钉安装在试验台上;所述滚动轴承是调心滚子轴承,其功能是抵消加载试验过程中产生的径向不平衡力;所述中间支架是用金属板料连接制作的金属结构支架;其功能是抵抗加载试验过程中出现的径向不平衡力,防侧向力导向轮底面与其底部的摩擦板直接接触,防侧向力导向轮顶面与中间支架内部顶面有2mm的间隙,它是为防止径向不平衡力及安装方便而设计的;所述惯量盘是园盘形结构件,其功能是转动惯量的模拟,其上面开有大小通孔,根据试验要求加装惯量圆环或惯量块来实现转动惯量的近似无级调节;所述防转动“十”字架是“十”字型金属结构件,它安装在齿轮轴与惯量盘之间,它的功能是防止由于惯量盘的转动而使螺纹堵头松动;所述螺纹堵头是带有内螺纹的圆柱金属结构件,它安装在齿轮轴与惯量盘外侧,它的功能是将惯量盘与齿轮轴固连;所述防侧向力导向轮是内部带有调心滚子轴承,外部带有摩擦轮的部件,它安装在中间惯量块两端,通过其与中间支架之间的接触及间隙关系实现对径向不平衡力的控制;所述加载舵机输出轴是加载舵机的液压缸活塞杆,其前端与连接法兰相连,它的功能是完成加载舵机力、速度、位移的输出;所述转接头是两端带有螺纹的圆柱金属结构件,它的功能是连接拉压力传感器、加载舵机及被测舵机耳环轴,起到转接的作用;所述销钉是圆柱轴,其功能是实现加载舵机耳环轴及被测舵机耳环轴与中间惯量块的连接;所述导向轮挡板是焊接在中间支架内侧的金属板料制作的金属结构件,它与防侧向力导向轮的外侧留有0.5mm的间隙,它的功能是防止水平面内的径向不平衡力,并考虑了安装方便因此留有一定间隙;所述齿轮轴支座轴承是支撑齿轮轴,并抵抗齿轮齿条啮合时所产生的径向力;所述加载舵机左右位置调整螺钉是通过改变其深浅位置来实现对加载舵机固定耳座的作用力,从而实现加载舵机左右位置的调整;所述被测舵机耳环轴的结构形状同加载舵机耳环轴。
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