平動(dòng)齒輪減速器是一種利用平動(dòng)輪機構原理制造的齒輪減速器。平動(dòng)齒輪機構是由連桿機構和齒輪機構組合而成的組合機構。由連桿機構提供一個(gè)齒輪作平動(dòng),使之驅動(dòng)另一個(gè)作定軸轉動(dòng),以實(shí)現減輸出的目的。而內平動(dòng)齒輪減速器是由內齒輪做定軸轉動(dòng),外齒輪做平動(dòng),由于做平面運動(dòng)的是齒輪嚙合當中內部的外齒輪,因此將這種傳動(dòng)形式稱(chēng)為內平動(dòng)齒輪傳動(dòng)。三環(huán)內平動(dòng)齒輪減速器因其有3片傳動(dòng)環(huán)板取名為三環(huán)減速器,是一種傳動(dòng)路線(xiàn)最短、承載能力最強且傳動(dòng)比最大的減速器。
三環(huán)內平動(dòng)齒輪減速器相比較于傳統的齒輪減速器0具有傳動(dòng)比大、體積小、結構緊湊、重量輕、效率高、承載能力強等特點(diǎn),可用作精密減速器應用于航空、航天及導彈、艦艇等高精尖領(lǐng)域,而在實(shí)際的應用過(guò)程中能否達到這些效果,針對其轉矩、轉速、轉角、機械效率等性能指標還需要不斷的進(jìn)行試驗驗證,故研究開(kāi)發(fā)了三環(huán)內平動(dòng)齒輪減速器的性能測試系統。
機械效率試驗
(1)測試原理。機械效率即減速器輸出率與輸入功率的比值,可以通過(guò)測試減速器輸入輸出端的轉矩轉速,根據公式P=T*n/9550計算出減速器輸入輸出功率,從而得出減速器的機械效率。其中,P為減速器的輸入或輸出功率,kw;T為減速器輸入輸出的扭矩,N·m;n為減速器輸入或輸出軸的轉速,r/min。
(2)測試方法。在三環(huán)內平動(dòng)齒輪減速器輸入輸出端連接轉矩轉速傳感器,傳感器轉矩的測量采用應變電測原理,當應變軸受扭力影響產(chǎn)生變形后,粘貼在應變軸上的應變計阻值發(fā)生相應變化,經(jīng)過(guò)壓/頻轉換,可轉變?yōu)轭l率信號進(jìn)行采集。同時(shí),傳感器的測速碼盤(pán)連續旋轉時(shí),通過(guò)光電開(kāi)關(guān)輸出具有一定周期寬度的脈沖信號,根據碼盤(pán)的齒數和輸出信號的頻率可計算出轉速的數值。然后將轉矩轉速傳感器的接線(xiàn)端聯(lián)接至數據采集卡進(jìn)行頻率信號的采集,通過(guò)工控機軟件對數據進(jìn)行分析處理得到機械效率數值和波形曲線(xiàn)。
角度傳遞誤差試驗
(1)測試原理。角度傳遞誤差是指輸入任意旋轉角時(shí)的理論輸出轉角與實(shí)際輸出轉角之間的差。輸入輸出轉角的測量通過(guò)采集高精度圓光柵的脈沖數,然后通過(guò) LabVIEW 編程分析處理數據得到角度傳遞誤差。實(shí)際試驗時(shí),取角度傳遞誤差數值的最大值。
(2)測試方法。測試時(shí)通過(guò)控制電機在低轉速下旋轉,每隔一段時(shí)間采樣一個(gè)點(diǎn),如在減速器輸出軸的一轉內取72個(gè)測試點(diǎn)(即輸出軸每轉5°取一個(gè)值),則對于輸出軸分別有 72個(gè)理論轉角和實(shí)際轉角,并求得72 個(gè)理論轉角與實(shí)際轉角之間的差值,則取輸出軸角度傳遞誤差。