本實(shí)用新型涉及轉(zhuǎn)動(dòng)軸沖擊扭矩測試領(lǐng)域，更具體的說尤其涉及一種慣量盤互沖式轉(zhuǎn)動(dòng)軸破壞性試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)動(dòng)軸是連接產(chǎn)品零部主件必須用到的，用于轉(zhuǎn)動(dòng)工作中既承受彎矩又承受扭矩的軸。轉(zhuǎn)動(dòng)軸能夠承受的最大扭矩直接影響到轉(zhuǎn)動(dòng)軸的性能及使用，因此，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸出廠前，必須要經(jīng)過扭矩測試，即在轉(zhuǎn)動(dòng)軸給定最大扭矩的破壞性試驗(yàn)，檢驗(yàn)在該最大扭矩值的情況下轉(zhuǎn)動(dòng)軸是否會(huì)被扭斷，檢驗(yàn)合格后才能作為合格品進(jìn)行使用。通常來說，測量轉(zhuǎn)動(dòng)軸扭矩的方法為采用電機(jī)連接轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一端帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的另一端連接剎車盤，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上還連接有用于測量扭矩的扭矩傳感器。對于部分轉(zhuǎn)矩需求較低的轉(zhuǎn)動(dòng)軸來說，這樣的確可以測量出轉(zhuǎn)動(dòng)軸的扭矩，但是對于轉(zhuǎn)矩較大的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，這種方法便無法直接進(jìn)行，因?yàn)檫_(dá)到最大扭矩時(shí)需要電機(jī)提供的功率非常的大，實(shí)際上無法買到現(xiàn)成的大功率電機(jī)或者使用大功率電機(jī)的成本太高，不符合實(shí)際生產(chǎn)降低成本的需求。因此，設(shè)計(jì)一種能夠以普通電機(jī)實(shí)現(xiàn)較大扭矩的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的扭矩測試方法和裝置顯得尤為必要?，F(xiàn)有的通過一個(gè)慣量盤來進(jìn)行測量扭矩的裝置能夠測量的沖擊扭矩值范圍比較窄，如何擴(kuò)大沖擊扭矩的測量范圍是本領(lǐng)域的一個(gè)難點(diǎn)，慣量盤又受制于機(jī)械加工的問題無法做的太大，因此本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種利用兩個(gè)慣量盤互撞的方法來增加慣量盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有轉(zhuǎn)動(dòng)軸的扭矩測試方法中因電機(jī)功率限制導(dǎo)致無法進(jìn)行大扭矩轉(zhuǎn)動(dòng)軸的測試的問題，提供了一種使用普通電機(jī)即可實(shí)現(xiàn)的較大扭矩的轉(zhuǎn)動(dòng)軸測試的慣量盤互沖式轉(zhuǎn)動(dòng)軸破壞性試驗(yàn)裝置。
本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：
一種慣量盤互沖式轉(zhuǎn)動(dòng)軸破壞性試驗(yàn)裝置，包括第一慣量盤、第二慣量盤、第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、離合器、主動(dòng)軸、待測轉(zhuǎn)動(dòng)軸、第一聯(lián)軸器、第二聯(lián)軸器、扭矩傳感器、第一契合塊、第二契合塊和工作臺(tái)，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過離合器連接主動(dòng)軸的一端，所述主動(dòng)軸上套裝有第一慣量盤，所述主動(dòng)軸的另一端套裝有第一契合塊，所述第二慣量盤依次連接第一聯(lián)軸器、扭矩傳感器、第二聯(lián)軸器、待測轉(zhuǎn)動(dòng)軸和第一契合塊，所述第一契合塊、第二契合塊、第一慣量盤、第二慣量盤、待測轉(zhuǎn)動(dòng)軸、主動(dòng)軸和扭矩傳感器的軸心線均在同一條直線上，所述第一契合塊和第二契合塊上設(shè)置有相配合的契合槽，在第一契合塊和第二契合塊相互接觸時(shí)進(jìn)行咬合；所述待測轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過軸承座固定在工作臺(tái)上，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在移動(dòng)塊上，所述工作臺(tái)上設(shè)有直線導(dǎo)軌，移動(dòng)塊設(shè)置在所述直線導(dǎo)軌上并能沿所述直線導(dǎo)軌直線運(yùn)動(dòng)，所述移動(dòng)塊還連接驅(qū)動(dòng)所述移動(dòng)塊移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)氣缸。
進(jìn)一步的，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過電機(jī)座固定在移動(dòng)塊上。
進(jìn)一步的，所述第一慣量盤和第二慣量盤均為質(zhì)量均勻分布的圓盤狀飛輪，第二慣量盤的半徑大于第二慣量盤的半徑，第二慣量盤的質(zhì)量大于第一慣量盤的質(zhì)量。
本實(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)用新型利用質(zhì)量較大的慣量盤提供轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，驅(qū)動(dòng)電機(jī)僅需將慣量盤帶動(dòng)到指定轉(zhuǎn)速即可，無時(shí)間要求，因此驅(qū)動(dòng)電機(jī)選用普通電機(jī)即可，極大的降低了設(shè)備的成本；采用慣量盤作為沖擊源，實(shí)際提供的扭矩直接由慣量盤提供，控制慣量盤的質(zhì)量和剎車盤的剎車時(shí)間即可控制不同大小的沖擊扭矩力的大小，從而適應(yīng)不同扭矩的測試；扭矩傳感器用于檢測破壞性試驗(yàn)中待測轉(zhuǎn)動(dòng)軸受到的實(shí)際扭矩值，便于了解試驗(yàn)過程中扭矩值的大小和變化；本實(shí)用新型通過設(shè)置相互沖擊的兩個(gè)慣量盤極大的增加了扭矩測試范圍，提高了本實(shí)用新型的適用性，同時(shí)利用一個(gè)較重的慣量盤作為剎車盤使用，利用兩個(gè)慣量盤轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的不同，利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)一個(gè)慣量盤轉(zhuǎn)動(dòng)向另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)盤方向運(yùn)動(dòng)，二者通過第一契合塊和第二契合塊咬合在一起，再同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而避免了剎車盤無法及時(shí)制動(dòng)的問題。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型一種慣量盤互沖式轉(zhuǎn)動(dòng)軸破壞性試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1-第一慣量盤、2-第二慣量盤、3-主動(dòng)軸、4-待測轉(zhuǎn)動(dòng)軸、5-驅(qū)動(dòng)電機(jī)、6-離合器、7-第一聯(lián)軸器、8-第二聯(lián)軸器、9-扭矩傳感器、10-第一契合塊、11-第二契合塊、12-工作臺(tái)、13-移動(dòng)塊、14-驅(qū)動(dòng)氣缸、15-直線導(dǎo)軌。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：
如圖1所示，一種慣量盤互沖式轉(zhuǎn)動(dòng)軸破壞性試驗(yàn)裝置，包括第一慣量盤1、第二慣量盤2、驅(qū)動(dòng)電機(jī)5、離合器6、主動(dòng)軸3、待測轉(zhuǎn)動(dòng)軸4、第一聯(lián)軸器7、第二聯(lián)軸器8、扭矩傳感器9、第一契合塊10、第二契合塊11和工作臺(tái)12，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)5通過離合器6連接主動(dòng)軸3的一端，所述主動(dòng)軸3上套裝有第一慣量盤1，所述主動(dòng)軸3的另一端套裝有第一契合塊10，所述第二慣量盤2依次連接第一聯(lián)軸器7、扭矩傳感器9、第二聯(lián)軸器8、待測轉(zhuǎn)動(dòng)軸4和第一契合塊10，所述第一契合塊10、第二契合塊11、第一慣量盤1、第二慣量盤2、待測轉(zhuǎn)動(dòng)軸4、主動(dòng)軸3和扭矩傳感器9的軸心線均在同一條直線上，所述第一契合塊10和第二契合塊11上設(shè)置有相配合的契合槽，在第一契合塊10和第二契合塊11相互接觸時(shí)進(jìn)行咬合；所述待測轉(zhuǎn)動(dòng)軸4通過軸承座固定在工作臺(tái)12 上，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)5固定在移動(dòng)塊13上，所述工作臺(tái)12上設(shè)有直線導(dǎo)軌，移動(dòng)塊13設(shè)置在所述直線導(dǎo)軌上并能沿所述直線導(dǎo)軌直線運(yùn)動(dòng)，所述移動(dòng)塊13還連接驅(qū)動(dòng)所述移動(dòng)塊13移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)氣缸14。
所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)5通過電機(jī)座固定在移動(dòng)塊13上。驅(qū)動(dòng)電機(jī)5通過螺栓固定在電機(jī)座上，所述電機(jī)座通過螺栓固定在移動(dòng)塊13上。
所述第一慣量盤1和第二慣量盤2均為質(zhì)量均勻分布的圓盤狀飛輪，第二慣量盤2的半徑大于第二慣量盤2的半徑，第二慣量盤2的質(zhì)量大于第一慣量盤1的質(zhì)量。在第一契合塊10和第二契合塊11完全咬合后第一慣量盤1和第二慣量盤2保持相同的轉(zhuǎn)速同向轉(zhuǎn)動(dòng)。
第一契合塊10和第二契合塊11相互接觸的表面均成S型設(shè)置。
所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)5通過離合器6連接第一慣量盤1，所述第一慣量盤1在達(dá)到最高轉(zhuǎn)速時(shí)離合器6將主動(dòng)軸3和驅(qū)動(dòng)電機(jī)5脫開。驅(qū)動(dòng)電機(jī)5與第一慣量盤1及時(shí)脫開能夠保證第一契合塊10和第二契合塊11咬合的瞬間不會(huì)對驅(qū)動(dòng)電機(jī)5產(chǎn)生任何影響。
本實(shí)用新型測試轉(zhuǎn)動(dòng)軸沖擊扭矩的方法如下：
一種慣量盤互沖式轉(zhuǎn)動(dòng)軸破壞性試驗(yàn)方法，通過將轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不相同的第一慣量盤1和第二慣量盤2分別固定在主動(dòng)軸3和待測轉(zhuǎn)動(dòng)軸4上，主動(dòng)軸3和待測轉(zhuǎn)動(dòng)軸4的軸心線設(shè)置在同一水平直線上，將主動(dòng)軸3的一端連接驅(qū)動(dòng)主動(dòng)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)5，第二慣量盤2設(shè)置在待測轉(zhuǎn)動(dòng)軸4的一端，主動(dòng)軸3和待測轉(zhuǎn)動(dòng)軸4相互靠近的一端分別設(shè)有能夠相互咬合契合槽的第一契合塊10和第二契合塊11，利用驅(qū)動(dòng)氣缸14推動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)5、主動(dòng)軸3和第一契合塊10組成的整體向待測轉(zhuǎn)動(dòng)軸4方向移動(dòng)，在第一契合塊10和第二契合塊11相互咬合的瞬間開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過指定時(shí)間t保證第一慣量盤1和第二慣量盤2以相同轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)，并利用與待測轉(zhuǎn)動(dòng)軸4連接的扭矩傳感器9記錄該過程中待測轉(zhuǎn)動(dòng)軸4的沖擊扭矩值。
轉(zhuǎn)動(dòng)軸承受的最大扭矩值M受到第一慣量盤1的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J0、第二慣量盤2的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J1、以及第一契合塊10和第二契合塊11從開始咬合到完全靜止的時(shí)間為t影響，其計(jì)算公式為：
式中，w0為第一慣量盤1在第一契合塊10和第二契合塊11咬合瞬間的角速度，w1為第二慣量盤2在第一契合塊10和第二契合塊11咬合瞬間的角速度，w合為經(jīng)過t秒后角第一慣量盤1和第二慣量盤2的共同角速度。
上述實(shí)施例只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不是對本實(shí)用新型技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本實(shí)用新型專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。