本发明涉及滚子包络减速器领域,特别涉及滚子包络减速器传动误差测试装置及测试方法。
背景技术:
1、滚子包络减速器(以下简称减速器)是一种空间交错轴传动装置,利用蜗杆(输入轴)与输出轴上的滚子啮合传递动力,其蜗杆上安装有偏心调节机构,通过该机构实时调整输入轴与输出轴的距离来消除齿隙,因此滚子包络减速器具有零齿隙、高精度、快响应等优点。
2、滚子包络减速器在产线上制造完成后需要进行传动误差测试,只有测试合格的滚子包络减速器才能下线出厂销售。
3、现有的滚子包络减速器传动误差测试装置如说明书附图1所示,装置中各单元与减速器分离设置并通过联轴器相互连接传动,各单元与减速器分别安装于测试平台上。根据有关国家标准要求,将减速器放在测试装置上进行传动误差测试时,其输入、输出轴线与相邻单元的同轴度应不大于0.03mm,因此为使减速器输入、输出轴线与相邻单元保持同轴,需对各单元的位置沿x、y、z轴移动进行调整,然而其多自由度调整的方式使得同轴度不易达到要求,调整操作繁琐,易造成整个测试系统产生误差,对减速器的传动误差测试结果影响较大,无法满足滚子包络减速器高传动精度的测试条件要求。
技术实现思路
1、本发明的主要目的是提出一种滚子包络减速器传动误差测试装置及测试方法,旨在解决现有的滚子包络减速器传动误差测试装置难以精准测量滚子包络减速器的传动误差,测量精度低的问题。
2、为解决上述问题,本发明提出了滚子包络减速器传动误差测试装置,用于测量滚子包络减速器的传动误差,包括测试平台、电机、法兰一、圆栅尺一、读头一、法兰二、圆栅尺二、读头二,所述法兰一与减速器的输入轴同轴固定相连,所述圆栅尺一与法兰一同轴固定相连,所述读头一位于圆栅尺一旁,并与减速器固定相连,用于检测圆栅尺一的旋转角度,所述电机与减速器固定相连,并与减速器的输入轴传动相连,所述减速器与测试平台固定相连;
3、所述法兰二与减速器的输出轴同轴固定相连,所述圆栅尺二与法兰二同轴固定相连,所述读头二设于圆栅尺二旁,并与测试平台固定相连,用于检测圆栅尺二的旋转角度。
4、在一实施例中,所述电机通过连接座与减速器固定相连,所述读头一与连接座固定相连,所述法兰一外同轴套设有轴承,所述轴承的外圆周面与连接座的内壁接触。
5、在一实施例中,所述电机通过联轴器与法兰一同轴传动连接。
6、在一实施例中,所述读头二数量有两个,对称设于圆栅尺二的两侧,其中一个读头二通过长支架与测试平台固定相连,另一个读头二通过短支架与测试平台固定相连;
7、所述测试平台的上表面设置有导槽,所述长支架、短支架水平滑动安装在导槽内,所述长支架、短支架上设置有螺钉六,通过螺钉六使长支架、短支架与测试平台可水平滑动地固定相连。
8、在一实施例中,所述滚子包络减速器传动误差测试装置还包括:
9、工作台,所述工作台的上表面设置有电磁铁一和电磁铁二,所述电磁铁一用于吸附固定减速器,所述电磁铁二用于吸附固定测试平台;
10、升降装置,竖直固定安装在工作台上;
11、导柱,竖直固定安装在工作台上;
12、定位环,水平设置,并竖直滑动安装在导柱上,且与升降装置相连,通过升降装置举升定位环,所述定位环的下表面边缘设置有多个以定位环的圆心为中心呈中心对称分布的安装孔,每个安装孔中均回转安装有齿轮,所述定位环的外圆周面设置有多条沿径向延伸的滑孔一,所述安装孔与滑孔一连通,所述滑孔一中可自转地轴向滑动安装有滑杆一,所述滑杆一可轴向滑动地贯穿齿轮,并与齿轮同轴,所述滑杆一的一端同轴固定连接有丝杆,所述丝杆与定位环旋接,所述定位环的内圆周面设置有多条沿径向延伸的滑孔二,所述滑孔二与滑孔一同轴、且不连通,所述滑孔二中轴向滑动安装有滑杆二,所述滑杆二的一端与丝杆远离滑杆一的一端同轴回转相连,所述滑杆二的另一端固定安装有安装板,所述安装板上通过安装轴回转安装有滚轮,所述滚轮包括大轮和同轴固定安装在大轮的下表面的小轮,所述大轮的轮径大于小轮的轮径;
13、拨环,设于定位环的上表面,并与定位环同轴回转相连,所述拨环的下表面同轴固定安装有齿圈,所述齿圈与齿轮啮合;
14、激光测距装置,固定安装在定位环的内圆周面上,所述激光测距装置发出的激光沿定位环的径向延伸。
15、在一实施例中,所述定位环的上表面固定安装有滑轨,所述滑轨上设置有沿定位环的径向滑动的滑杆三,所述滑杆三与安装板固定相连。
16、在一实施例中,所述电磁铁一和电磁铁二分设工作台长度方向的两端;
17、所述电磁铁一与定位环同轴;
18、所述导柱和升降装置均有多个,且在定位环的下表面均匀分布;
19、所述滚轮的回转轴线竖直。
20、在一实施例中,所述拨环的外圆周面同轴固定安装有连接环,所述连接环的横截面呈l形,其一端伸入定位环的外圆周面内,并与定位环回转相连。
21、此外,本发明还提出了滚子包络减速器传动误差测试方法,采用前述任一项的滚子包络减速器传动误差测试装置执行以下步骤:
22、s1、组装滚子包络减速器传动误差测试装置,调节圆栅尺与法兰的连接松紧程度,以达到旋转减速器的输入轴和输出轴时,测量圆栅尺的外圆柱面的径向跳动值小于0.005mm;
23、s2、减速器的预热,驱动电机转动带动减速器运行,当减速器的壳体外表面温度达到规定值时后停止运行;
24、s3、将读头二的检测值设置为0°,并以此位置为原点,然后设置减速器的输入转速、测量总角度、减速比;
25、s4、令电机旋转带动减速器的输出轴正向旋转360°,采集读头一、读头二的实时测量结果,然后以输出轴的旋转角度为横坐标,以该角度对应的传动误差值为纵坐标,绘制传动误差曲线,传动误差曲线的纵坐标的最大值与最小值之差即为减速器的单次传动误差;
26、s5、每次传动误差测试完成后,令减速器的输出轴按原路旋转返回至原点;
27、s6、重复进行s4和s5,获得多次传动误差,然后求和取平均值,得到平均值一;
28、s7、令电机旋转带动减速器的输出轴反向旋转360°,采集读头一、读头二的实时测量结果,然后以输出轴的旋转角度为横坐标,以该角度对应的传动误差值为纵坐标,绘制传动误差曲线,传动误差曲线的纵坐标的最大值与最小值之差即为减速器的单次传动误差;
29、s8、每次传动误差测试完成后,令减速器的输出轴按原路旋转返回至原点;
30、s9、重复进行s7和s8,获得多次传动误差,然后求和取平均值,得到平均值二;
31、s10、取平均值一和平均值二中数值较大的作为被测减速器传动误差的评价指标。
32、在一实施例中,所述s1、组装滚子包络减速器传动误差测试装置,调节圆栅尺与法兰的连接松紧程度,以达到旋转减速器的输入轴和输出轴时,测量圆栅尺的外圆柱面的径向跳动值小于0.005mm包括:
33、s11、将减速器放置到工作台上,并使输出轴竖直朝上;
34、s12、控制升降装置带动定位环下降至定位位置,然后驱动拨环自转带动齿轮自转,齿轮自转带动滑杆一、丝杆自转并轴向移动,继而带动滑杆二轴向滑动使多个滚轮将输出轴夹紧定位,接着驱动输出轴转动,通过激光测距装置检测其到输出轴的外圆周面的距离,待输出轴的外圆周面的径向跳动值小于0.005mm后控制电磁铁一通电吸附固定减速器;
35、s13、控制滚轮平移远离输出轴,然后在输出轴上安装法兰二,接着控制滚轮平移靠近法兰二并将法兰二夹紧定位,而后驱动输出轴转动带动法兰二同步转动,通过激光测距装置检测其到法兰二的外圆周面的距离,待法兰二的外圆周面的径向跳动值小于0.005mm后将法兰二与输出轴固定相连;
36、s14、控制滚轮平移远离法兰二,然后在法兰二上安装圆栅尺二,接着控制滚轮平移靠近圆栅尺二并将圆栅尺二夹紧定位,而后驱动输出轴转动带动圆栅尺二同步转动,通过激光测距装置检测其到圆栅尺二的外圆周面的距离,待圆栅尺二的外圆周面的径向跳动值小于0.005mm后将圆栅尺二与法兰二固定相连;
37、s15、控制滚轮上移远离减速器,同时控制电磁铁一断电,接着翻转减速器,使其输入轴竖直朝上;
38、s16、控制升降装置带动定位环下降至定位位置,然后控制滚轮平移靠近输入轴并将输入轴夹紧定位,接着驱动输入轴转动,通过激光测距装置检测其到输入轴的外圆周面的距离,待输入轴的外圆周面的径向跳动值小于0.005mm后控制电磁铁一通电吸附固定减速器;
39、s17、控制滚轮平移远离输入轴,然后在输入轴上安装法兰一,接着控制滚轮平移靠近法兰一并将法兰一夹紧定位,而后驱动输入轴转动带动法兰一同步转动,通过激光测距装置检测其到法兰一的外圆周面的距离,待法兰一的外圆周面的径向跳动值小于0.005mm后将法兰一与输入轴固定相连;
40、s18、控制滚轮平移远离法兰一,然后在法兰一上安装圆栅尺一,接着控制滚轮平移靠近圆栅尺一并将圆栅尺一夹紧定位,而后驱动输入轴转动带动圆栅尺一同步转动,通过激光测距装置检测其到圆栅尺一的外圆周面的距离,待圆栅尺一的外圆周面的径向跳动值小于0.005mm后将圆栅尺一与法兰一固定相连;
41、s19、控制滚轮上移远离减速器,将电机与减速机固定相连,并传动连接;
42、s20、将测试平台放置在工作台上,并通过电磁铁二通电吸附固定,接着控制电磁铁一断电,将减速器安装固定到测试平台上,最后安装固定读头二。
43、有益效果:本技术的滚子包络减速器传动误差测试装置中各单元分别以减速器输入、输出轴线为基准并与之集成固定连接安装在一起,各构件之间通过同轴设计与精密加工装配形成精密配合定位,使同轴度<0.03mm,满足测试要求,避免产生系统误差影响测试结果,满足了滚子包络减速器高传动精度的测试条件要求,实现高精准测量滚子包络减速器的传动误差,测量精度高;
44、此外,由于各构件之间通过同轴设计与精密加工装配形成精密配合定位,同轴度满足高传动精度的测试条件要求,各传动零件之间的同轴度无需人工调整,满足测试要求且易于实现,能最大程度的消除或减小测试系统误差,同时,测试装置输入、输出端各设置两个读头,更进一步的减小了测量误差、提高了测量精度。
1.滚子包络减速器传动误差测试装置,用于测量滚子包络减速器的传动误差,其特征在于,包括测试平台、电机、法兰一、圆栅尺一、读头一、法兰二、圆栅尺二、读头二,所述法兰一与减速器的输入轴同轴固定相连,所述圆栅尺一与法兰一同轴固定相连,所述读头一位于圆栅尺一旁,并与减速器固定相连,用于检测圆栅尺一的旋转角度,所述电机与减速器固定相连,并与减速器的输入轴传动相连,所述减速器与测试平台固定相连;
2.如权利要求1所述的滚子包络减速器传动误差测试装置,其特征在于,所述电机通过连接座与减速器固定相连,所述读头一与连接座固定相连,所述法兰一外同轴套设有轴承,所述轴承的外圆周面与连接座的内壁接触。
3.如权利要求1所述的滚子包络减速器传动误差测试装置,其特征在于,所述电机通过联轴器与法兰一同轴传动连接。
4.如权利要求1所述的滚子包络减速器传动误差测试装置,其特征在于,所述读头二数量有两个,对称设于圆栅尺二的两侧,其中一个读头二通过长支架与测试平台固定相连,另一个读头二通过短支架与测试平台固定相连;
5.如权利要求1所述的滚子包络减速器传动误差测试装置,其特征在于,还包括:
6.如权利要求5所述的滚子包络减速器传动误差测试装置,其特征在于,所述定位环的上表面固定安装有滑轨,所述滑轨上设置有沿定位环的径向滑动的滑杆三,所述滑杆三与安装板固定相连。
7.如权利要求5所述的滚子包络减速器传动误差测试装置,其特征在于,所述电磁铁一和电磁铁二分设工作台长度方向的两端;
8.如权利要求5所述的滚子包络减速器传动误差测试装置,其特征在于,所述拨环的外圆周面同轴固定安装有连接环,所述连接环的横截面呈l形,其一端伸入定位环的外圆周面内,并与定位环回转相连。
9.滚子包络减速器传动误差测试方法,其特征在于,采用权利要求1-8任一项的滚子包络减速器传动误差测试装置执行以下步骤:
10.如权利要求9所述的滚子包络减速器传动误差测试方法,其特征在于,所述s1、组装滚子包络减速器传动误差测试装置,调节圆栅尺与法兰的连接松紧程度,以达到旋转减速器的输入轴和输出轴时,测量圆栅尺的外圆柱面的径向跳动值小于0.005mm包括: