本實用新型涉及扭矩測試技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，尤其涉及一種利用多個慣量盤進行轉(zhuǎn)動軸破壞性試驗的裝置。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)動軸是連接產(chǎn)品零部主件必須用到的，用于轉(zhuǎn)動工作中既承受彎矩又承受扭矩的軸。轉(zhuǎn)動軸能夠承受的最大扭矩直接影響到轉(zhuǎn)動軸的性能及使用，因此，在轉(zhuǎn)動軸出廠前，必須要經(jīng)過扭矩測試，即在轉(zhuǎn)動軸給定最大扭矩的破壞性試驗，檢驗在該最大扭矩值的情況下轉(zhuǎn)動軸是否會被扭斷，檢驗合格后才能作為合格品進行使用。通常來說，測量轉(zhuǎn)動軸扭矩的方法為采用電機連接轉(zhuǎn)動軸的一端帶動轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動軸的另一端連接剎車盤，在轉(zhuǎn)動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)動軸來說，這樣的確可以測量出轉(zhuǎn)動軸的扭矩，但是對于轉(zhuǎn)矩較大的轉(zhuǎn)動軸，這種方法便無法直接進行，因為達到最大扭矩時需要電機提供的功率非常的大，實際上無法買到現(xiàn)成的大功率電機或者使用大功率電機的成本太高，不符合實際生產(chǎn)降低成本的需求。因此，設(shè)計一種能夠以普通電機實現(xiàn)較大扭矩的轉(zhuǎn)動軸的扭矩測試方法和裝置顯得尤為必要?，F(xiàn)有的通過一個慣量盤來進行測量扭矩的裝置能夠測量的沖擊扭矩值范圍比較窄，如何擴大沖擊扭矩的測量范圍是本領(lǐng)域的一個難點，慣量盤又受制于機械加工的問題無法做的太大，因此本實用新型設(shè)計一種具有多個可拆卸組合慣量盤的裝置來實現(xiàn)慣量盤質(zhì)量的增加。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有轉(zhuǎn)動軸的扭矩測試方法中因電機功率限制導(dǎo)致無法進行大扭矩轉(zhuǎn)動軸的測試問題，提供了一種使用普通電機即可實現(xiàn)的較大扭矩的轉(zhuǎn)動軸測試的利用多個慣量盤進行轉(zhuǎn)動軸破壞性試驗的裝置。

本實用新型通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：

一種利用多個慣量盤進行轉(zhuǎn)動軸破壞性試驗的裝置，包括驅(qū)動電機、離合器、主動軸、主動輪、從動輪、同步帶、慣量盤、待測轉(zhuǎn)動軸、萬向節(jié)、第一聯(lián)軸器、扭矩傳感器、第二聯(lián)軸器、剎車盤和工作臺，所述驅(qū)動電機通過離合器連接主動輪，所述主動軸上安裝有從動輪，所述主動輪和從動輪通過同步帶連接，所述主動軸通過設(shè)置在工作臺上的第三軸承座和第四軸承座進行支撐，所述主動軸的一端裝有慣量盤，主動軸的另一端通過萬向節(jié)連接待測轉(zhuǎn)動軸的一端，所述待測轉(zhuǎn)動軸依次連接第一軸承座、第一聯(lián)軸器、扭矩傳感器、第二聯(lián)軸器、第二軸承座和剎車盤，所述待測轉(zhuǎn)動軸通過第一軸承座和第二軸承座進行支撐，所述待測轉(zhuǎn)動軸與主動軸均水平設(shè)置；所述剎車盤、驅(qū)動電機、第一軸承座、第二軸承座、第三軸承座和第四軸承座均固定在工作臺上，所述待測轉(zhuǎn)動軸、第一軸承座、第一聯(lián)軸器、扭矩傳感器、第二聯(lián)軸器、第二軸承座和剎車盤的軸心位于同一條直線上；所述慣量盤設(shè)有多個，多個慣量盤可組合拆卸式連接，能取任意數(shù)量個慣量盤連接到主動軸上。

進一步的，所述主動軸與待測轉(zhuǎn)動軸之間成120-180度角。

進一步的，所述驅(qū)動電機通過電機座固定在工作臺上。

進一步的，每個慣量盤均為質(zhì)量均勻分布的圓盤狀飛輪，每個慣量盤的質(zhì)量和半徑均相等。

進一步的，每相鄰兩個慣量盤上設(shè)有相配合的卡槽，所有慣量盤的軸心線均位于同一條直線上，所述任意相鄰兩個慣量盤組合時通過卡槽配合連接并通過螺栓固定。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型利用質(zhì)量較大的慣量盤提供轉(zhuǎn)動慣量，驅(qū)動電機僅需將慣量盤帶動到指定轉(zhuǎn)速即可，無時間要求，因此驅(qū)動電機選用普通電機即可，極大的降低了設(shè)備的成本；采用慣量盤作為沖擊源，實際所需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中待測轉(zhuǎn)動軸受到的實際扭矩值，便于了解試驗過程中扭矩值的大小和變化；本實用新型通過設(shè)置多個慣量盤極大的增加了扭矩測試范圍，從而適應(yīng)多種不同轉(zhuǎn)動軸的沖擊扭矩測量，提高了本實用新型的適用性；本實用新型不僅能測量待測轉(zhuǎn)動軸的扭矩，也能測量由轉(zhuǎn)動軸、萬向節(jié)和主動軸構(gòu)成的特定汽車零件等工件上的轉(zhuǎn)動軸的最大扭矩。

附圖說明

圖1是本實用新型一種利用多個慣量盤進行轉(zhuǎn)動軸破壞性試驗的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-驅(qū)動電機、2-離合器、3-主動輪、4-從動輪、5-同步帶、6-主動軸、 7-待測轉(zhuǎn)動軸、8-慣量盤、9-萬向節(jié)、10-第一聯(lián)軸器、11-第二聯(lián)軸器、12-扭矩傳感器、13-剎車盤、14-工作臺、15-第一軸承座、16-第二軸承座、17-第三軸承座、18-第四軸承座。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明：

如圖1所示，一種利用多個慣量盤進行轉(zhuǎn)動軸破壞性試驗的裝置包括驅(qū)動電機1、離合器2、主動軸6、主動輪3、從動輪4、同步帶5、慣量盤8、待測轉(zhuǎn)動軸7、萬向節(jié)9、第一聯(lián)軸器10、扭矩傳感器12、第二聯(lián)軸器11、剎車盤 13和工作臺14，所述驅(qū)動電機1通過離合器2連接主動輪3，所述主動軸6上安裝有從動輪4，所述主動輪3和從動輪4通過同步帶5連接，所述主動軸6通過設(shè)置在工作臺14上的第三軸承座17和第四軸承座18進行支撐，所述主動軸 6的一端裝有慣量盤8，主動軸6的另一端通過萬向節(jié)9連接待測轉(zhuǎn)動軸7的一端，所述待測轉(zhuǎn)動軸7依次連接第一軸承座15、第一聯(lián)軸器10、扭矩傳感器12、第二聯(lián)軸器11、第二軸承座16和剎車盤13，所述待測轉(zhuǎn)動軸7通過第一軸承座15和第二軸承座16進行支撐，所述待測轉(zhuǎn)動軸7與主動軸6均水平設(shè)置；所述剎車盤13、驅(qū)動電機1、第一軸承座15、第二軸承座16、第三軸承座17 和第四軸承座18均固定在工作臺14上，所述待測轉(zhuǎn)動軸7、第一軸承座15、第一聯(lián)軸器10、扭矩傳感器12、第二聯(lián)軸器11、第二軸承座16和剎車盤13的軸心位于同一條直線上；所述慣量盤8設(shè)有多個，多個慣量盤8可組合拆卸式連接，能取任意數(shù)量個慣量盤8連接到主動軸6上。

所述主動軸6與待測轉(zhuǎn)動軸7之間成120-180度角。在該范圍內(nèi)的任意角度都能準(zhǔn)確對待測轉(zhuǎn)動軸7的最大沖擊扭矩進行測量。主動軸6與待測轉(zhuǎn)動軸7 之間的最佳角度為150度。

所述驅(qū)動電機1通過電機座固定在工作臺14上。驅(qū)動電機1通過螺栓固定在電機座上，電機座通過螺栓固定在工作臺14上。

每個慣量盤8均為質(zhì)量均勻分布的圓盤狀飛輪，每個慣量盤8的質(zhì)量和半徑均相等。每相鄰兩個慣量盤8上設(shè)有相配合的卡槽，所有慣量盤的軸心線均位于同一條直線上，所述任意相鄰兩個慣量盤8組合時通過卡槽配合連接并通過螺栓固定。

本實用新型采用的測試方法如下：

一種利用多個慣量盤進行轉(zhuǎn)動軸破壞性試驗的方法，在與驅(qū)動電機1通過同步帶5連接的主動軸6上安裝一個慣量盤8，并將主動軸6的一端通過萬向節(jié)9連接待測轉(zhuǎn)動軸7的一端，待測轉(zhuǎn)動軸7的另一端依次連接第一聯(lián)軸器10、扭矩傳感器12、第二聯(lián)軸器11和剎車盤13，驅(qū)動電機1通過同步帶5帶動主動軸6的慣量盤8轉(zhuǎn)動，在達到指定轉(zhuǎn)速N時，脫開驅(qū)動電機與主動軸，并控制剎車盤13在指定剎車時間s內(nèi)進行剎車，同時利用扭矩傳感器12檢測剎車過程中待測轉(zhuǎn)動軸7受到的扭矩大小；所述慣量盤8設(shè)有多個，多個慣量盤8可拆卸式連接，其中一個慣量盤8作為初始的慣量盤8始終固定在主動軸6上，能夠取任意數(shù)量個慣量盤8同軸心的套裝在初始的慣量盤8上并與初始慣量盤8 固定連接。

剎車盤13的制動剎車時間s、慣量盤8的轉(zhuǎn)動慣量J和慣量盤8的數(shù)量n 直接影響待測轉(zhuǎn)動軸7的最大扭矩值M；

當(dāng)僅存在初始的一個慣量盤8時，僅慣量盤8在工作，此時待測轉(zhuǎn)動軸7 的最大扭矩值M的計算公式為：

式中，w₀為慣量盤8在制動時間s開始瞬間的角速度，w為慣量盤8在制動時間s結(jié)束瞬間的角速度，因慣量盤8最終狀態(tài)是完全靜止，所以w＝0；

當(dāng)組合n個慣量盤8作為一個整體使用時是，多個慣量盤8同時工作，此時待測轉(zhuǎn)動軸7的最大扭矩值M_多的計算公式為：

式中，w₀為多個慣量盤8在制動時間s開始瞬間的角速度，w為多個慣量盤8在制動時間s結(jié)束瞬間的角速度，因慣量盤8最終狀態(tài)是完全靜止，所以 w＝0。慣量盤的角速度w與由慣量盤的轉(zhuǎn)速N計算得出。

所述驅(qū)動電機1通過離合器2連接主動軸6，離合器2在慣量盤8達到指定轉(zhuǎn)速N時將主動軸6與驅(qū)動電機1脫開。

上述實施例只是本實用新型的較佳實施例，并不是對本實用新型技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實施例的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本實用新型專利的權(quán)利保護范圍內(nèi)。