行星齿轮减速机蜗杆检验测试结构
1测试(TestMeasure)原理与硬件。
根据蜗杆测试相关标准,要实现蜗杆的自动测试,系统组成应包括试验台架,测量仪器设备,仪表,计算机及其外设等。试验台机械部分主要由被测蜗杆,输入/输出扭矩,转速传感器,温度(temperature)传感器(类型:热电偶、热敏电阻等),电动机,磁粉加载器组成,如所示。系统对效率的测量是通过对输入,输出轴随载荷加大而各自产生的机械偏转角度(angle)进行测试来实现的。轴偏转角度的大小由安置在被测输入/输出端的转速传感器输出的信号测量。效率的具体计算方法。
当被测减速比给定时,out/in是定值,系统也可通过输入与输出转矩传感器,测得实际的in和out值并进行计算。
1.1扭矩转速传感器工作原理。
在弹性轴上安装2个齿数和模数相同的信号齿轮Z1,Z2.齿轮的上方各有1个套有感应线圈的磁铁,当弹性轴无负荷旋转(即空载T=0)时,由于弹性轴无扭转变形,信号齿轮Z1,Z2无相对转角,则两感应线圈输出电量的波形相位差为零。当弹性轴受扭转作用产生变形后,齿轮Z1,Z2随之产生相对转角,两感应线圈输出具有相位差的电量波形,通过(tōng guò)测量这一相位差并代入轴受载变形公式就可求出扭矩T,将扭矩和转速代入功率计算公式就得出了传递(transmission)的功率P. 1.2加载器工作原理。
采用的磁粉加载器由动盘,静盘,线圈,磁粉组成。齿轮减速电机利用各级齿轮传动来达到降速的目的.减速器就是由各级齿轮副组成的.比如用小齿轮带动大齿轮就能达到一定的减速的目的,再采用多级这样的结构,就可以大大降低转速了。
当线圈不通电流时,动盘无阻尼,空载转动。当计算机通过(tōng guò)控制(control)器对线圈通电流时,将磁粉(magnetic particle)磁化。磁化的磁粉在动盘与静盘之间产生磁阻尼而阻止动盘转动,起到加载的作用。通过改变线圈通电流的大小便能改变磁阻尼的大小,从而提供不同的加载扭矩。
1.3温度(temperature)测量。
直接采用铂电阻(Pt100),经4路温度(temperature)变送器模块转换成相应的电压或电流(Electron flow)信号输入采集卡。本系统(system)的温度传感器(transducer)铂电阻分别被置于测试台架附近的空气中,固定于蜗杆箱壁的两个不同部位及被安放在的内部油内。
2系统软件设计。
为了保证测试(TestMeasure)数据的准确性,必须保证采集数据稳定。硬齿面齿轮减速机传动的效率是所有传动式中效率最高的一种,其效率比蜗杆传动要高的多。齿轮减速机的效率主要由齿轮及轴承的摩擦决定。在采集任一个通道的数据时,需经过反复多次的采样,本系统中计算机每隔一定时间对信号进行采样,每个采样点共采20个数据,然后将最不可靠的数据剔除,取15~18个数据的平均值作为测试的采样结果。根据计算机采样的结果再设计出经过线性插值的标度变换程序(procedure),将采样数据变换成实际的输人转速in,输入转矩Tin,输出转速out,输出转矩Tout参数,最后通过显示程序或报表输出测试结果。通过输出加载程序将预置的加载数据输出给磁粉(magnetic particle)制动器,最后根据输出扭矩与效率的关系打印出效率,扭矩,温升等曲线。
扭矩数据采集采用2块TC1扭矩采集卡,温度及磁粉加载测控采用1块PCI多功能数据采集卡。
测试系统(system)软件的开发采用LabVIEW6.0应用程序(procedure)开发环境。NI虚拟仪器开发平台包含丰富(plump)的图形控件,非常适合于仪器仪表软件的快速开发。测试系统软件主要部分分为3大部分:程序启动初始化部分,事件循环,测量部分,退出程序部分。事件循环,测量部分是整个程序的主要部分。本系统设计的初始化界面,及其中关于效率测试的一个运行界面。
3自动输出测试(TestMeasure)报告。
对MicrosoftWord的控制(control)可以通过一系列接口进行。硬齿面齿轮减速机传动的效率是所有传动式中效率最高的一种,其效率比蜗杆传动要高的多。齿轮减速机的效率主要由齿轮及轴承的摩擦决定。要对Word操作,首先应获得某个接口,再调用这个接口的某个方法或属性(property)即可。LabVIEW提供了一个ReportGenerationForMicrosoftOffice开发包,封装了上述过程。
LabVIEW报表输出开发包直接调用PrintChar.tvi子程序,利用LabVIEW提供的打印功能并按Custom配置后,将编辑的菜单保存起来,即可使用报表打印出按客户定制的测试(TestMeasure)报告及相应测试图表。
4结语。
本测试(TestMeasure)系统(system)全部采用计算机自动测量与处理,能消除人为因素引起的测试误差,提高了测量精度(精确度)和测试系统的可靠性。本系统还具有快速给出测试结果的优点,有助于为选择装置及改进设计方案提供即时数据,同时为公司质量监控提供手段。本系统已连续在浙江某厂使用近4年,性能稳定(解释:稳固安定;没有变动)可靠,大大提高了测试效率。