本發明專利技術涉及測試傳動軸系的帶載工況領域，為解決現有測試方法無法對多段傳動軸進行全面、準確的測試，以及無法使不同位置的載荷大小隨多段傳動軸的運動角度而改變等問題，而提出一種模擬傳動軸系帶載工況的測試裝置、系統及方法；包括設置在臺架基座上的多個加載立柱、齒輪和齒條，多個加載立柱通過與齒輪同軸設置的被試作動器依次連接，其連接處為立柱加載點；各個立柱加載點上均設置有鉸鏈力矩加載單元和徑向載荷加載單元，用于提供延齒輪切向和徑向的加載力載荷；被試作動器靠近末端加載立柱的齒輪一側設置有軸向載荷加載單元，用于為加載立柱上的立柱加載點提供延齒輪軸向的加載力載荷，同時還提出了模擬傳動軸系帶載工況的測試系統及方法。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及測試液壓伺服系統模擬傳動軸的帶載工況領域，具體涉及一種模擬傳動軸系帶載工況的測試裝置、系統及方法。
技術介紹
1、傳動軸是一種用于傳遞功率和扭矩的機械設備，具有高強度和剛性，以確保傳動軸在傳遞過程中的穩定性和可靠性；傳動軸通常由兩個或多個軸段組成，被稱為多段傳動軸，多段傳動軸的設計可以有效減少傳遞過程中的振動和噪音，提高傳動的平穩性。
2、多段傳動軸系在運轉過程中各段實際承受的軸向力與徑向力不相同，現有的測試方法是采用軸向施加恒定載荷，或者通過懸掛重物的方式在各段位置處施加不同載荷；由于不同的測試環境和實際工況存在較大差異，現有多段傳動軸測試方法無法準確適用于實際應用工況，無法完全檢驗出測試件的傳動性能；并且由于在實際測試中無法隨意在多段傳動軸的運轉過程中施加徑向載荷，改變載荷的大小，因此也無法使不同位置的載荷大小隨多段傳動軸的運動角度而改變，對于多段傳動軸的整體性能無法做到全面、準確的測試，其測試精度低、測試數據不完整。因此需要尋求一種可方便改變多段傳動軸不同角度的載荷大小，并且允許載荷的大小可以隨多段傳動軸的運動角度而改變，完成多段傳動軸性能的全面測試。
技術實現思路
1、本專利技術為解決現有測試方法無法對多段傳動軸系進行全面、準確的測試，以及無法使不同位置的載荷大小隨多段傳動軸的運動角度而改變，測試精度低、測試數據不完整等問題，而提出一種模擬傳動軸系帶載工況的測試裝置、系統及方法。
2、為實現上述目的，本專利技術提出的解決方案為：
3、一種模擬傳動軸系帶載工況的測試裝置，包括依次設置在臺架基座上的多個加載立柱，加載立柱的中下部設置有齒輪，齒輪上連接有齒條，其特殊之處在于：多個加載立柱的齒輪同軸設置且依次套設在被試作動器上，各個齒輪與被試作動器的連接處為立柱加載點；
4、所述加載立柱上設置有與齒條連接的鉸鏈力矩加載單元，用于為立柱加載點提供沿齒輪切向的加載力載荷；
5、所述齒輪上設置有徑向載荷加載單元，用于為加載立柱上的立柱加載點提供沿齒輪徑向的加載力載荷；
6、位于首端的加載立柱的一端上設置有與被試作動器連接的作動器驅動裝置，用于為被試作動器提供驅動力；位于末端的加載立柱的齒輪一側設置有軸向載荷加載單元，用于為加載立柱上的立柱加載點提供沿齒輪軸向的加載力載荷。
7、進一步地，所述加載立柱的數量不少于4個；
8、所述被試作動器與加載立柱上的齒輪之間通過作動器夾具固定連接，作動器夾具與齒輪的連接處為立柱加載點。
9、進一步地，所述鉸鏈力矩加載單元包括設置在加載立柱上的鉸鏈加載缸、第一閥座、第一電液伺服閥和位移傳感器；
10、所述鉸鏈加載缸上設置有鉸鏈力矩輸出桿，鉸鏈力矩輸出桿的一端與齒條的上端連接，，用于加載切向力載荷，二者的連接處設置有第一拉壓力傳感器；
11、所述第一閥座安裝在鉸鏈加載缸的中部，第一電液伺服閥固定在第一閥座上，用于控制鉸鏈加載缸的輸出力大小；加載立柱上端設置有蓄能器，蓄能器與第一閥座的一端連接；
12、所述位移傳感器的一端與第一閥座連接，另一端通過伸縮連桿與鉸鏈力矩輸出桿靠近第一拉壓力傳感器的一端連接。
13、進一步地，所述徑向載荷加載單元包括固定在齒輪上的徑向安裝支架，徑向安裝支架上設置有徑向加載缸、第二閥座、第二電液伺服閥、第二拉壓力傳感器和徑向連接夾具；
14、所述徑向加載缸上設置有徑向力矩輸出桿，徑向力矩輸出桿的一端通過徑向連接夾具與被試作動器上的作動器夾具連接，使得徑向力載荷作用到立柱加載點上；徑向力矩輸出桿與徑向連接夾具之間設置有所述第二拉壓力傳感器；
15、所述第二閥座安裝在徑向加載缸的中部，第二電液伺服閥固定在第二閥座上，用于控制徑向加載缸的輸出力大小。
16、進一步地，所述軸向載荷加載單元包括固定在齒輪上的軸向安裝支架，軸向安裝支架上設置有軸向加載缸、第三閥座、第三電液伺服閥、第三拉壓力傳感器和軸向連接夾具；
17、所述軸向加載缸上設置有軸向力矩輸出桿，軸向力矩輸出桿的一端通過軸向連接夾具與被試作動器上的作動器夾具連接，使得軸向力載荷作用到立柱加載點上；軸向力矩輸出桿與軸向連接夾具之間設置有所述第三拉壓力傳感器；
18、所述第三閥座安裝在軸向加載缸的中部，第三電液伺服閥固定在第三閥座上，用于控制軸向加載缸的輸出力大小。
19、進一步地，所述第一閥座、第二閥座及第三閥座的一側均設置有截止式換向閥，用于快速卸載超出裝置所需值的加載載荷。
20、進一步地，所述鉸鏈加載缸、徑向加載缸和軸向加載缸均為直線雙作用液壓缸。
21、進一步地，位于末端的加載立柱的齒輪另一側設置有角度編碼器，用于測量被試作動器的轉動角度。
22、一種模擬傳動軸系帶載工況的測試系統，其特殊之處在于：包括模擬傳動軸系帶載工況的測試裝置，以及上位機、控制系統、采集系統、與多個加載立柱上的齒輪連接的被試作動器；
23、所述控制系統包括伺服加載控制系統、鉸鏈控制系統、徑向控制系統、軸向控制系統；
24、所述伺服加載控制系統與上位機通信連接，伺服加載控制系統的輸出端分別與鉸鏈控制系統、徑向控制系統、軸向控制系統的輸入端連接；
25、所述鉸鏈控制系統的輸出端分別與多個鉸鏈力矩加載單元連接，用于接收伺服加載控制系統的控制指令，控制多個鉸鏈力矩加載單元分別對加載立柱上的立柱加載點施加切向力載荷；
26、所述徑向控制系統的輸出端分別與多個徑向載荷加載單元連接，用于接收伺服加載控制系統的控制指令，控制多個徑向載荷加載單元分別對加載立柱上的立柱加載點施加徑向力載荷；
27、所述軸向控制系統的輸出端與軸向載荷加載單元連接，用于接收伺服加載控制系統的控制指令，控制軸向載荷加載單元對與末端加載立柱上的立柱加載點施加軸向力載荷；
28、所述采集系統包括位移采集系統、拉壓力采集系統；
29、所述位移采集系統用于采集各鉸鏈力矩加載單元的位移反饋數據，并反饋給伺服加載控制系統；
30、所述拉壓力采集系統用于采集各鉸鏈力矩加載單元、各徑向載荷加載單元以及軸向載荷加載單元對其加載立柱上的立柱加載點產生的拉壓力反饋數據，并反饋給伺服加載控制系統；
31、所述上位機用于采集和顯示位移采集系統和拉壓力采集系統的信號反饋數據，以及向伺服加載控制系統發送加載指令。
32、一種模擬傳動軸系帶載工況的測試方法，采用模擬傳動軸系帶載工況的測試系統，其特殊之處在于，包括以下步驟：
33、步驟一、將被試作動器安裝到多個加載立柱的齒輪上，在上位機內設置試驗所需載荷譜，作動器驅動裝置驅動被試作動器動作；
34、步驟二、上位機根據設置的試驗所需載荷譜，向伺服加載控制系統發送加載指令；
35、步驟三、伺服加載控制系統對位移采集系統和拉壓力采集系統采集的位移反饋本文檔來自技高網
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【技術保護點】
1.一種模擬傳動軸系帶載工況的測試裝置，包括依次設置在臺架基座(1)上的多個加載立柱(2)，加載立柱(2)的中下部設置有齒輪(3)，齒輪(3)上連接有齒條(4)，其特征在于：多個加載立柱(2)的齒輪(3)同軸設置且依次套設在被試作動器(5)上，各個齒輪(3)與被試作動器(5)的連接處為立柱加載點；
2.根據權利要求1所述一種模擬傳動軸系帶載工況的測試裝置，其特征在于：所述加載立柱(2)的數量不少于4個；
3.根據權利要求2所述一種模擬傳動軸系帶載工況的測試裝置，其特征在于：所述鉸鏈力矩加載單元(26)包括設置在加載立柱(2)上的鉸鏈加載缸(9)、第一閥座(801)、第一電液伺服閥(1001)和位移傳感器(11)；
4.根據權利要求3所述一種模擬傳動軸系帶載工況的測試裝置，其特征在于：所述徑向載荷加載單元(27)包括固定在齒輪(3)上的徑向安裝支架(15)，徑向安裝支架(15)上設置有徑向加載缸(16)、第二閥座(802)、第二電液伺服閥(1002)、第二拉壓力傳感器(2402)和徑向連接夾具(18)；
5.根據權利要求4所述一種模擬傳動軸系帶載工況的測試裝置，其特征在于：所述軸向載荷加載單元(28)包括固定在齒輪(3)上的軸向安裝支架(20)，軸向安裝支架(20)上設置有軸向加載缸(21)、第三閥座(803)、第三電液伺服閥(1003)、第三拉壓力傳感器(2403)和軸向連接夾具(23)；
6.根據權利要求5所述一種模擬傳動軸系帶載工況的測試裝置，其特征在于：所述第一閥座(801)、第二閥座(802)及第三閥座(803)的一側均設置有截止式換向閥(25)，用于快速卸載超出裝置所需值的加載載荷。
7.根據權利要求6所述一種模擬傳動軸系帶載工況的測試裝置，其特征在于：所述鉸鏈加載缸(9)、徑向加載缸(16)和軸向加載缸(21)均為直線雙作用液壓缸。
8.根據權利要求7所述一種模擬傳動軸系帶載工況的測試裝置，其特征在于：所述位于末端的加載立柱(2)的齒輪(3)另一側設置有角度編碼器(6)，用于測量被試作動器(5)的轉動角度。
9.一種模擬傳動軸系帶載工況的測試系統，其特征在于：包括權利要求1-8任一所述的模擬傳動軸系帶載工況的測試裝置，以及上位機、控制系統、采集系統、與多個加載立柱(2)上的齒輪(3)連接的被試作動器(5)；
10.一種模擬傳動軸系帶載工況的測試方法，采用權利要求9所述的一種模擬傳動軸系帶載工況的測試系統，其特征在于，包括以下步驟：
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【技術特征摘要】
1.一種模擬傳動軸系帶載工況的測試裝置，包括依次設置在臺架基座(1)上的多個加載立柱(2)，加載立柱(2)的中下部設置有齒輪(3)，齒輪(3)上連接有齒條(4)，其特征在于：多個加載立柱(2)的齒輪(3)同軸設置且依次套設在被試作動器(5)上，各個齒輪(3)與被試作動器(5)的連接處為立柱加載點；
2.根據權利要求1所述一種模擬傳動軸系帶載工況的測試裝置，其特征在于：所述加載立柱(2)的數量不少于4個；
3.根據權利要求2所述一種模擬傳動軸系帶載工況的測試裝置，其特征在于：所述鉸鏈力矩加載單元(26)包括設置在加載立柱(2)上的鉸鏈加載缸(9)、第一閥座(801)、第一電液伺服閥(1001)和位移傳感器(11)；
4.根據權利要求3所述一種模擬傳動軸系帶載工況的測試裝置，其特征在于：所述徑向載荷加載單元(27)包括固定在齒輪(3)上的徑向安裝支架(15)，徑向安裝支架(15)上設置有徑向加載缸(16)、第二閥座(802)、第二電液伺服閥(1002)、第二拉壓力傳感器(2402)和徑向連接夾具(18)；
5.根據權利要求4所述一種模擬傳動軸系帶載工況的測試裝置，其特征在于：所述軸向載荷加載單元(28)包括固定在齒輪(3)上的軸向安裝...
【專利技術屬性】
技術研發人員：尚浩然，高鵬飛，任衛東，丁登科，
申請(專利權)人：西安慶安航空試驗設備有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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