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1、Vol18No2机械研究与应用第18卷第2期2005204MECHANICALRESEARCH&APPLICATION2005年4月塑料合金高弹性联轴器试验台的开发研究3邓学平,王家序,邹丞(重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆400044)摘要:对塑料合金高弹性联轴器的综合性能试验台进行了设计,阐述试验台的设计要求、设计思想和结构特点,并介绍试验台的总体布局和组成部分;液压系统是试验台的核心部分,重点对液压系统进行设计及说明。关键词:塑料合金;高弹性联轴器;液压系统;试验台中图分类号:TH137.3文献标识码:B文章编号:1007-
2、4414(2005)02-0094-02塑料合金高弹性联轴器具有良好的综合性能,是新型复心高尺寸,同一定位设计基准,以增强系统运行的稳定性和安合材料在联轴器上的典型应用。它具有很高的弹性和阻尼,全性,保证试验台的机械系统在制造,安装,试验和维护各环广泛用于具有较大干扰力矩的传动轴系中,一般的都要进行节的精度。轴承的支承采用了双轴承支承,跨距合理,从而减静态扭矩试验,动态特性试验,降噪试验,径向和轴向位移试小试验中传动轴系的受力变形。[1]验以及径向和轴向刚度试验。为了对塑料合金高弹性联轴器综合性能进行系统测试,实现减振降噪、保护主从动
3、机和提高整个传动装置运行的可靠性的目的,关键之一就是必须掌握它的有关特性参数,通常情况下获取这些参数最有效的途径就是开发1套与之相配套[2]的试验台。1试验对象及主要测试参数国产BTG系列塑料合金高弹性联轴器。扭矩T;扭转角图2试验台结构示意图位移量θ;油缸液压p。2试验台的构成4液压系统试验台由液压系统、检测与控制系统、主轴传动系统、试试验台的液压系统由加载器和油路2部分构成,加载器件装夹装置等4部分组成,如图1所示。为纯扭矩液压加载器。根据测试对象,它的输出转矩范围为2.5～5kNm,设计的持续传递扭矩应为理论扭矩范围的1.2倍。
4、4.1加载器[3]液压加载器在改变扭矩大小的时候加载平稳可靠,容易实现程序阶梯加载及自动控制,而且加载器本身不需要专门进行润滑且使用寿命长,可以不另外提供附加载荷,从而优化了系统结构。原理图如图3所示。图1试验台逻辑原理图各传感器对系统的各项参数进行检测,并将检测数据传入计算机进行处理。控制计算机则通过对检测结果变化的监控来实现对电液伺服阀及整个系统进行控制。检测系统以工控机为中心,对系统的数据进行采集和处理。3试验台技术指标及机械系统结构3.1技术指标额定测试扭矩:5kNm;最大测试扭矩:10kNm;转矩转速图3液压加载器原理图测试
5、精度:0.2%;制造精度:5～7级;安装同轴度:I≤0.油缸与转子轴在装配以后,形成了几个密封的压力腔A06mm。和回油腔O,如图3所示。工作时,在油压的作用下,油缸和3.2机械系统结构转子轴相对转动。因此,两者的密封、间隙是设计时需慎重考试验台设计结构合理(见图2):所有支承座采用同一中虑的问题。间隙设计过大,则压力腔A根本不能建立压力,压3收稿日期:2004-10-18作者简介:邓学平(1980-),男,四川仪陇县人,硕士,研究方向:机械传动。·94·第18卷第2期机械研究与应用Vol18No22005年4月MECHANICALR
6、ESEARCH&APPLICATION2005204力腔与回油腔串通,液压油畅通无阻地经回油腔流回油箱。器的目的,液压加载器带动主轴工作,从而使试验台处于工作无疑,零间隙是最理想的,它的压力损失最小,密封最严密。状态。角位移传感器装在转速转矩传感器上面,2个传感器但它会给装配带来一定的困难。因此,合理的间隙是既能保所采集的信号通过DSP上的A/D转换电路转换成数字信号,[5]证装配又具有良好的密封作用。在这儿采用的间隙是:从而构成1个闭环控制系统。(1)油缸内孔与转子叶片的配合间隙:0.015～0.05。液压系统的输入参数为液压泵的输
7、出压力p1,而输出参(2)油缸叶片与转子轴的配合间隙:0.02～0.045。数为油缸的液压压力pL,其中的转换液压元件有溢流阀和电(3)油缸叶片与转子轴叶片的轴向间隙:0.015～0.05。液伺服阀。pL与p1的转换关系如图5所示。此外,配油阀是固定在支架上不动的,工作时。它与转子轴的相对转速高达1500r/min,如果此处的间隙过大,显然是不允许的,间隙过小,会使配油阀过热甚至抱死转子轴而发生意外事故。用于<50～70的配油孔与转子轴的配合间隙为0.04～0.06较合适。4.2加载器结构特点(1)采用了双叶片结构,油缸与转子轴的最大
8、转角达125(°),克服了3叶片结构转角的缺点。(2)应用轴颈配油阀结构,并且在阀内开有泄油孔,液压油经泄油管流回油箱,克服了轴端配油阀因高压密封不良而引起的外泄漏。(3)在配油阀和转子轴相配合的轴颈上开有径向平衡油槽,
