本發(fā)明涉及聯(lián)軸器測試，具體涉及一種用于測試簧片式聯(lián)軸器扭轉(zhuǎn)動態(tài)剛度及軸系扭轉(zhuǎn)模態(tài)的測試實驗臺。

背景技術(shù)：

1、對于履帶車輛傳動系統(tǒng)，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動是較為常見的。如在車輛剎車階段或者車輛啟動過程中，油門的突然打開或關閉、系統(tǒng)離合器快速嚙合均會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動響應，扭轉(zhuǎn)振動響應可能造成傳動系統(tǒng)軸系間零部件磨損、產(chǎn)生令人不適的噪聲，還可能引起車身垂向和縱向振動。

2、簧片式傳感器在轉(zhuǎn)動過程中剛度和阻尼隨轉(zhuǎn)速變化和改變，可稱之為動態(tài)剛度和動態(tài)阻尼；同時簧片式傳感器憑借其功率密度高、剛度和阻尼可調(diào)節(jié)、減振效果好等優(yōu)點目前廣泛應用于軍事履帶車輛和船舶大型柴油機軸系中。但簧片式傳感器使用過程中還存在以下問題：

3、1、現(xiàn)有的扭轉(zhuǎn)角測試手段無法做到對某一個軸段兩側(cè)發(fā)生扭轉(zhuǎn)時的扭轉(zhuǎn)角進行精確的測量和數(shù)據(jù)提取，大多只能測量某節(jié)點的轉(zhuǎn)速信息。

4、2、目前的測試平臺大多只能夠測量聯(lián)軸器的靜剛度，對聯(lián)軸器的動態(tài)剛度無法做到有效并且準確的測量。

5、3、現(xiàn)有的測試平臺很少涉及軸系扭轉(zhuǎn)振動模態(tài)的測試，大多聚焦于軸系彎曲振動的模態(tài)測量。

6、因此，有必要提供簧片式聯(lián)軸器扭轉(zhuǎn)動態(tài)剛度及軸系扭轉(zhuǎn)模態(tài)測試實驗臺解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種用于測試簧片式聯(lián)軸器扭轉(zhuǎn)動態(tài)剛度及軸系扭轉(zhuǎn)模態(tài)的簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺，包括主動端機構(gòu)、從動端機構(gòu)和安裝臺面；

4、所述主動端機構(gòu)包括伺服電機、減速機、主動端制動器和主動軸，所述伺服電機和所述主動軸分別通過電機基座和轉(zhuǎn)動軸承座固定安裝至所述安裝臺面，所述伺服電機與所述減速機驅(qū)動連接，所述主動軸的一端通過主動端剛性聯(lián)軸器與所述減速機相連接，所述主動軸的另一端與簧片式聯(lián)軸器的一端相連接，所述主動端制動器與所述主動軸相連接，且能夠?qū)λ鲋鲃虞S實現(xiàn)制動；

5、所述從動端機構(gòu)包括從動軸和從動端制動器，所述從動軸通過轉(zhuǎn)動軸承座固定安裝至安裝臺面，且所述從動軸與所述主動軸同軸設置，所述從動軸的一端通過從動端剛性聯(lián)軸器與所述從動端制動器相連接，所述從動軸的另一端與簧片式聯(lián)軸器的另一端相連接；

6、所述主動軸和所述從動軸還分別設置有主動端編碼器和從動端編碼器，所述主動端編碼器和所述從動端編碼器能夠分別測量主動軸和所述從動軸的轉(zhuǎn)速信號。

7、在一個實施例中，所述簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺執(zhí)行以下過程來獲取所述簧片式聯(lián)軸器的實時扭轉(zhuǎn)角：

8、所述伺服電機帶動整個軸系的轉(zhuǎn)動，當軸系轉(zhuǎn)動穩(wěn)定時，所述主動端制動器制動所述主動軸，同時所述從動端制動器也對所述從動軸施加反向的力矩，所述主動端編碼器和所述從動端編碼器的差值出現(xiàn)瞬時的峰值，此差值的峰值即是瞬時的扭轉(zhuǎn)角。

9、在一個實施例中，所述簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺通過以下過程來得到所述簧片式聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)動態(tài)剛度：

10、在所述主動端制動器制動所述主動軸的同時讀取所述伺服電機的力矩在此刻的瞬態(tài)力矩信號，將瞬時力矩除以瞬時扭轉(zhuǎn)角差值，即得到所述簧片式聯(lián)軸器的動態(tài)剛度。

11、在一個實施例中，所述主動端制動器為電磁制動器，所述從動端制動器為磁粉制動器。

12、在一個實施例中，所述主動軸和所述從動軸分別固定安裝有至少一個測量齒盤，所述測量齒盤的側(cè)面固定安裝有扭轉(zhuǎn)模態(tài)測量敲擊棒。

13、在一個實施例中，所述簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺還包括有三項加速度傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述三項加速度傳感器固定于所述測量齒盤周向的切面，且所述三項加速度傳感器與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)信號連接。

14、在一個實施例中，所述簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺通過以下過程來得到主動軸的軸系扭轉(zhuǎn)模態(tài)峰值頻率：

15、在測量主動軸端部固定邊界條件的模態(tài)時，所述伺服電機關閉，且主動端制動器制動將所述主動軸固定，通過力錘敲擊主動軸的測量齒盤上的扭轉(zhuǎn)模態(tài)測量敲擊棒的一側(cè)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集主動端上的三項加速度傳感器的峰值數(shù)據(jù)，該峰值數(shù)據(jù)即為主動軸的軸系扭轉(zhuǎn)模態(tài)峰值頻率。

16、在一個實施例中，所述簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺通過以下過程來得到從動軸的軸系扭轉(zhuǎn)模態(tài)峰值頻率：

17、在測量從動軸端部固定邊界條件的模態(tài)時，所述伺服電機關閉，且從動端制動器制動將所述從動軸固定，通過力錘敲擊從動軸的測量齒盤上的扭轉(zhuǎn)模態(tài)測量敲擊棒的一側(cè)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集從動端上的三項加速度傳感器的峰值數(shù)據(jù)，該峰值數(shù)據(jù)即為從動軸的軸系扭轉(zhuǎn)模態(tài)峰值頻率。

18、在一個實施例中，所述簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺通過以下過程來得到主動軸和從動軸的軸系扭轉(zhuǎn)模態(tài)峰值頻率：

19、在測量主動軸和從動軸端部固定邊界條件的模態(tài)時，所述伺服電機關閉，且主動端制動器和從動端制動器都制動將所述主動軸和從動軸固定，通過力錘敲擊主動軸和從動軸的測量齒盤上的扭轉(zhuǎn)模態(tài)測量敲擊棒的一側(cè)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集到對應主動軸和從動軸的三項加速度傳感器的峰值數(shù)據(jù)即為主動軸和從動軸的軸系扭轉(zhuǎn)模態(tài)峰值頻率。

20、在一個實施例中，所述測量齒盤的盤體側(cè)壁上設置有敲擊棒安裝孔，所述扭轉(zhuǎn)模態(tài)測量敲擊棒通過安裝螺栓和敲擊棒安裝孔固定至所述測量齒盤的側(cè)面。

21、本發(fā)明提供的簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺具有的有益效果是：

22、1、本簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺通過在簧片式聯(lián)軸器兩端設有主動端編碼器和從動端編碼器，兩個編碼器能夠測量位于簧片式聯(lián)軸器兩端的轉(zhuǎn)速信號，通過計算主動端編碼器和從動端編碼器之間差值的峰值的方法可獲得簧片式聯(lián)軸器的實時扭轉(zhuǎn)角信號，解決了現(xiàn)有平臺無法準確測量軸段扭轉(zhuǎn)角信號的技術(shù)問題。

23、2、通過所得到的簧片式聯(lián)軸器節(jié)點精準的扭轉(zhuǎn)角信號，可以得到獲得扭轉(zhuǎn)角幅值的實時變化情況，再根據(jù)伺服電機自帶的力矩傳感器讀取驅(qū)動端的力矩信號，通過實時的力矩幅值以及節(jié)點扭轉(zhuǎn)角幅值，從而獲得聯(lián)軸器的動態(tài)剛度，解決了現(xiàn)有平臺無法準確測量聯(lián)軸器動態(tài)剛度的技術(shù)問題。

24、3、通過力錘敲擊在扭轉(zhuǎn)模態(tài)測量敲擊棒一側(cè)，并通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及三項加速度傳感器可獲得軸系的扭轉(zhuǎn)模態(tài)頻率，從而得到軸系扭轉(zhuǎn)振動模態(tài)的測試結(jié)果，解決了現(xiàn)有平臺無法測量扭轉(zhuǎn)振動模態(tài)的技術(shù)問題。

技術(shù)特征：

1.一種簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺，其特征在于，包括主動端機構(gòu)、從動端機構(gòu)和安裝臺面；

2.如權(quán)利要求1所述的簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺，其特征在于，所述簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺執(zhí)行以下過程來獲取所述簧片式聯(lián)軸器的實時扭轉(zhuǎn)角：

3.如權(quán)利要求2所述的簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺，其特征在于，所述簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺通過以下過程來得到所述簧片式聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)動態(tài)剛度：

4.如權(quán)利要求1所述的簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺，其特征在于，所述主動端制動器為電磁制動器，所述從動端制動器為磁粉制動器。

5.如權(quán)利要求1所述的簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺，其特征在于，所述主動軸和所述從動軸分別固定安裝有至少一個測量齒盤，所述測量齒盤的側(cè)面固定安裝有扭轉(zhuǎn)模態(tài)測量敲擊棒。

6.如權(quán)利要求5所述的簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺，其特征在于，所述簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺還包括有三項加速度傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述三項加速度傳感器固定于所述測量齒盤周向的切面，且所述三項加速度傳感器與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)信號連接。

7.如權(quán)利要求6所述的簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺，其特征在于，所述簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺通過以下過程來得到主動軸的軸系扭轉(zhuǎn)模態(tài)峰值頻率：

8.如權(quán)利要求6所述的簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺，其特征在于，所述簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺通過以下過程來得到從動軸的軸系扭轉(zhuǎn)模態(tài)峰值頻率：

9.如權(quán)利要求6所述的簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺，其特征在于，所述簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺通過以下過程來得到主動軸和從動軸的軸系扭轉(zhuǎn)模態(tài)峰值頻率：

10.如權(quán)利要求5所述的簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺，其特征在于，所述測量齒盤的盤體側(cè)壁上設置有敲擊棒安裝孔，所述扭轉(zhuǎn)模態(tài)測量敲擊棒通過安裝螺栓和敲擊棒安裝孔固定至所述測量齒盤的側(cè)面。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種簧片式聯(lián)軸器測試實驗臺，包括主動端機構(gòu)、從動端機構(gòu)和安裝臺面；所述主動端機構(gòu)包括伺服電機、減速機、主動端制動器和主動軸，所述主動軸的一端與所述減速機相連接，所述主動軸的另一端與簧片式聯(lián)軸器的一端相連接；所述從動端機構(gòu)包括從動軸和從動端制動器，所述從動軸的一端與所述從動端制動器相連接，所述從動軸的另一端與簧片式聯(lián)軸器的另一端相連接；所述主動軸和所述從動軸還分別設置有主動端編碼器和從動端編碼器，所述主動端編碼器和所述從動端編碼器能夠分別測量主動軸和所述從動軸的轉(zhuǎn)速信號，通過兩端編碼器之間差值的峰值可獲得簧片式聯(lián)軸器的實時扭轉(zhuǎn)角信號。

技術(shù)研發(fā)人員：張文笛,李鴻光,王錦鴻,李振平
受保護的技術(shù)使用者：上海交通大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/26