一種諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置制造方法
【專利摘要】一種諧波減速器輸出軸軸向加載與端跳測量裝置，包括設置在安裝平臺上、用于安裝所述諧波減速器的安裝支架組件，螺紋套裝于諧波減速器的輸出軸上的輔助加載組件，用于測量輸出軸的端面跳動的位移傳感器組件，以及用于輸出軸的軸向加載測量的軸向加載組件。根據本發明的諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置實現了對諧波減速器輸出軸的加載和端面跳動的精確測量，實現了加載力的精確可控，并可實時顯示軸向加載力和輸出軸的端部位移。
【專利說明】—種諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及航空航天、武器裝備等【技術領域】，具體地，涉及諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置。
【背景技術】
[0002]諧波減速器是專門針對空間應用需求而設計的。由于諧波減速器具有回差小、單級減速比范圍大、運動平穩、低噪聲、傳動效率高、承載力大、體積小、質量輕等多種其他減速器不具備的優點，因此得到了廣泛的應用。
[0003]輸出軸軸向加載、端跳測量是衡量諧波減速器性能的重要指標，加載測量是測量定量載荷下軸系的軸向竄動量，端跳測量是在定量載荷下對輸出軸轉動過程中端面的跳動量的測量。當前主要采用手工加掛砝碼實現加載測量、千分表測量實現端跳位移測量的方法。由于手工加掛砝碼，砝碼加載后需要經過很長時間才能達到穩定狀態，影響了產品的測量效率。而千分表測量依賴手工操作，受人為因素影響大，測試誤差影響大，難以真實反映廣品性能。
[0004]因此，本領域技術人員急需解決的是提供一種諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置，以實現對諧波減速器輸出軸的加載和端面跳動的精確測量。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置，以解決現有諧波減速器輸出軸的軸向加載精度低，不同型號諧波減速器輸出軸適應性差，輸出軸轉動過程中加載力突變大，加載力和測量位移不能精確控制等問題。
[0006]本發明解決上述技術問題的技術方案包括:
[0007]—種諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置，包括安裝支架組件，設置在安裝平臺上，用于安裝所述諧波減速器；輔助加載組件，螺紋套裝于諧波減速器的輸出軸上，輔助加載組件具體包括:第一軸承座、環形過渡件、兩個第一滾針軸承、第一軸承蓋、以及連接環，其中，環形過渡件的內環面上設置有螺紋，以通過螺紋配合將輔助加載組件套裝于諧波減速器的輸出軸上，兩個第一滾針軸承分別貼靠環形過渡件的兩側而布置；第一軸承座為具有第一開口端的圓筒形殼體，第一開口端設置成使得環形過渡件和兩個第一滾針軸承能夠通過第一開口端安裝到第一軸承座中，在第一軸承座的與第一開口端相對的底面上設置有用于套裝至諧波減速器的輸出軸上的第一安裝孔；第一軸承蓋為具有用于套裝在輸出軸上的第二安裝孔的環形件，并可拆卸地固定至所述第一軸承座的第一開口端；連接環可拆卸地套裝至第一軸承座的側壁的外周面上；位移傳感器組件，包括位移傳感器和用于將位移傳感器沿著諧波減速器的輸出軸的軸向安裝的位移傳感器支撐件；以及軸向加載組件，包括:加載套杯、加載導套、拉壓傳感器、壓簧、第一和第二壓簧固定板、第二軸承座、兩個第二滾針軸承、加載螺桿、第二軸承蓋、加載手輪以及加載支架，其中，加載套杯的第一連接端可拆卸地固定至輔助加載組件的連接環，第二連接端固定地插裝于加載導套的一端，加載導套基本上為圓筒形，其另一端具有用于可拆卸地固定至加載支架的突出連接部；壓簧的兩端分別固定至第一和第二壓簧固定板，第一壓簧固定板的位置比第二壓簧固定板靠近于加載套杯；拉壓傳感器的兩端分別螺紋連接至加載套杯的插裝于加載導套內的第二連接端和第一壓簧固定板，并且拉壓傳感器的導線可穿過加載導套側壁上的長條孔與外部的監測設備連接；加載螺桿包括加載連接部和自加載連接部的中部位置垂直于加載連接部而延伸的螺桿部；兩個第二滾針軸承分別布置在加載連接部的兩側；第二軸承座基本上為圓筒形，其一端具有第二開口端，加載螺桿的加載連接部和兩個第二滾針軸承能夠通過第二開口端容置于第二軸承座的內腔中，并且第二軸承座的與第二開口端相對的底面與第二壓簧固定板螺紋連接；第二軸承蓋為環形件，其能夠穿過加載螺桿的螺桿部、并可拆卸地固定至第二軸承座的第二開口端；當安裝到位時，拉壓傳感器、第一壓簧固定板、壓簧、第二壓簧固定板、固定連接的第二軸承座和第二軸承蓋依次安裝在加載導套的內腔中，并且第二壓簧固定板和內部容納有兩個第二滾針軸承和加載連接部的第二軸承座及第二軸承蓋可滑動地設置在加載導套的內腔中，同時，加載螺桿的螺桿部延伸穿過加載支架的導向螺紋孔并與之螺紋配合；以及加載手輪可拆卸地固定地至加載螺桿的螺桿部上。
[0008]優選地，輔助加載組件進一步包括預緊螺母，當安裝到位時，預緊螺母緊鄰所述環形過渡件的遠離諧波減速器的一側而安裝、并螺紋配合于諧波減速器的輸出軸上。
[0009]優選地，位移傳感器支撐件包括裝卡在三自由度電控平臺的垂直面上的傳感器支架、安裝套筒、以及安裝螺母，其中，傳感器支架具有第一螺紋安裝孔；安裝套筒的外表面具有螺紋，當安裝到位時，位移傳感器通過安裝套筒和安裝螺母沿著諧波減速器的輸出軸的軸向固定安裝在傳感器支架的第一螺紋安裝孔中。
[0010]優選地，傳感器支架包括用于裝卡在三自由度電控平臺的垂直面上的固定座、自固定座的一端垂直延伸的支架部、以及設置在固定座上并連接固定座與支架部的第二連接肋，第一螺紋安裝孔設置在支架部上；安裝套筒包括中空的筒形部和自筒形部的一端垂直于安裝套筒的軸向而延伸的凸緣部，筒形部的外表面具有螺紋段，當安裝到位時，安裝套筒套裝在位移傳感器的第二安裝部上、并與第一螺紋安裝孔螺紋配合，安裝螺母自凸緣部的相對端套裝在筒形部外表面的螺紋段上，使得位移傳感器通過安裝套筒和安裝螺母沿著諧波減速器的輸出軸的軸向固定安裝在傳感器支架的第一螺紋安裝孔中。
[0011]優選地，軸向加載組件進一步包括插設在壓簧內部的拉簧，并且拉簧的兩端通過兩個拉簧固定座相應地固定至第一和第二壓簧固定板。
[0012]優選地，拉簧固定座包括一體形成的第一固定部和第二固定部，第一固定部和第二固定部均為圓筒形結構且內腔彼此連通，并且第一固定部的直徑比第二固定部的大，其中，第二固定部通過其外圓周上設置的螺旋槽嵌裝在拉簧的內部，而第一固定部嵌裝在第一彈簧固定板和第二彈簧固定板上相應的凹槽中。
[0013]優選地，加載套杯包括具有所述第一連接端的第一連接部和與第一連接部一體形成、并具有所述第二連接端的第二連接部，其中，第一連接部的直徑設置成使得第一連接端能夠套裝在連接環的外圓周上，并且第一連接部的側壁包括多個間隔設置的連接桿，第一連接部的與第一連接端相對的中間連接端設置有口部；第二連接部自口部沿軸向延伸、并具有與口部相對的底端，第二連接部的直徑設置成使得第二連接端能夠插裝在加載導套內；加載套杯的底端和第一壓簧固定板上分別設置有用于與拉壓傳感器的兩端螺紋連接的第一螺紋連接孔和第二螺紋連接孔；第二軸承座的底面沿第二軸承座的軸向向外延伸形成一螺紋連接部，第二壓簧固定板上相應地設置有用于與螺紋連接部螺紋配合的第三螺紋連接孔；以及第一壓簧固定板和第二壓簧固定板上設有環形凹槽，壓簧的兩端嵌設在兩個環形凹槽中。
[0014]優選地，第二軸承座的側壁的外圓周上安裝有導向鍵，加載導套的內壁上相應地設置有導向槽，導向鍵可軸向滑動地配合于導向槽中。
[0015]優選地，加載手輪通過固定銷可拆卸地固定地至加載螺桿的螺桿部。
[0016]優選地，安裝支架組件包括安裝支架，安裝支架包括第一安裝支座、垂直地固定在第一安裝支座的中部的支架本體以及設置在第一安裝支座的兩端并連接第一安裝支座和支架本體的第一連接肋，其中，支架本體具有與諧波減速器的待安裝部位的形狀和尺寸相適配的第三安裝孔，并且，諧波減速器固定在第三安裝孔。
[0017]根據本發明的諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置具備有益的技術效果，包括:
[0018]1.本發明結構緊湊、重量輕，可通過加載手輪的正反旋轉實現對諧波減速器輸出軸的拉伸或壓縮作用，載荷的施加路徑是手輪一加載螺桿一彈簧組件一拉壓傳感器一加載套杯一過渡件一待測軸，操作簡單方便。
[0019]2.通過軸向加載裝置中的拉壓傳感器實現加載力的精確可控，并可實時顯示軸向加載力和輸出軸的端部位移。
[0020]3.軸向加載裝置中拉、壓彈簧的配合使用避免了待測輸出軸轉動過程中加載力的突變現象，實現了軸向的平穩加載。此外，拉壓彈簧等剛度設計，實現了加載手輪對加載力的量化精確控制；
[0021]4.輔助加載組件容許了加載裝置的軸向安裝誤差，使加載裝置可產生純軸向的加載力。
[0022]5.兩處滾針軸承的使用減緩了轉動件與非轉動件間的摩擦作用。
[0023]6.而且通過改變過渡件和預緊螺母的螺紋尺寸，可適應不同規格的輸出軸，即本發明適應于不種型號的諧波減速器的測試。并且本發明實現了諧波減速器輸出軸轉動過程中加載和端面跳動的精確測量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是根據本發明一個優選實施例的諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置的分解示意圖；
[0025]圖2是根據本發明一個優選實施例的諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置的組裝示意圖；
[0026]圖3是圖2所示的諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置的局部剖視圖，示出了加載套杯和加載導套中相關部件的裝配關系；
[0027]圖4是根據本發明一個優選實施例的安裝支架組件與諧波減速器的裝配示意圖；
[0028]圖5是根據本發明一個優選實施例的輔助加載組件的剖視圖；
[0029]圖6是根據本發明一個優選實施例的位移傳感器組件的局部剖視圖；
[0030]圖7是根據本發明一個優選實施例的軸向加載組件的局部剖視圖；[0031]圖8是根據本發明一個優選實施例的安裝支架組件的立體示意圖；
[0032]圖9是根據本發明一個優選實施例的傳感器支架的立體示意圖；
[0033]圖10是根據本發明一個優選實施例的安裝套筒的立體示意圖；
[0034]圖11是根據本發明一個優選實施例的加載套杯的立體示意圖；
[0035]圖12a和圖12b是根據本發明一個優選實施例的第二軸承座的立體示意圖和剖視圖；
[0036]圖13a和13b是根據本發明一個優選實施例的第一壓簧固定板和第二壓簧固定板的剖視圖；以及
[0037]圖14a和14b是根據本發明一個優選實施例的拉簧固定座的立體示意圖h和剖視圖。
【具體實施方式】
[0038]下面將結合附圖和具體實施例對根據本發明的諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置做進一步詳細的說明。
[0039]請參考圖1至圖3，根據本發明一個優選實施例的諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置包括安裝支架組件1、輔助加載組件2、位移傳感器組件3、以及軸向加載組件4。其中，安裝支架組件I安裝在安裝平臺上，用來支撐和固定諧波減速器。位移傳感器組件3用來測量諧波減速器輸出軸的端面位移。軸向加載組件4用來測量諧波減速器輸出軸的軸向載荷。輔助加載組件2螺紋固定在諧波減速器的輸出軸(為螺紋軸)上，用來輔助固定輔助加載組件并輔助其進行加載測量。
[0040]具體地，安裝支架組件I包括安裝支架11，如圖8所示，在本優選實施例中，該安裝支架11包括第一安裝支座1102、支架本體1103以及設置在第一安裝支座的兩端并連接第一安裝支座和支架本體的兩個第一連接肋1104。其中，第一安裝支座1102基本上為平板形結構。支架本體1103垂直地固定(例如通過螺釘)在第一安裝支座的中部。兩個第一連接肋1104均為三角形板件，用于固定該第一安裝支座和支架本體。此外，支架本體1103的頂端設置有第三安裝孔1101，用來安裝諧波減速器100。第三安裝孔的尺寸和形狀與諧波減速器100的待安裝部位的相適配，實踐中，本領域技術人員可以根據實際需要選擇諧波減速器100的待安裝部位，并且可以選擇通過螺栓螺母將諧波減速器固定在支架本體上。因此，在此不做具體限定。
[0041]結合圖1、圖3及圖5，輔助加載組件2具體包括:第一軸承座21、環形過渡件23、兩個第一滾針軸承22、第一軸承蓋24、連接環26以及預緊螺母25，其中，環形過渡件23的內環面上設置有螺紋，以便通過螺紋配合將輔助加載組件2整體固定地套裝在諧波減速器100的輸出軸101上。兩個第一滾針軸承22分別貼靠著環形過渡件23的兩側而安裝。第一軸承座21為具有第一開口端211的圓筒形殼體，第一開口端211設置成使得環形過渡件23和兩個第一滾針軸承22能夠通過該第一開口端211安裝到第一軸承座21中即可。在第一軸承座21的與第一開口端211相對的底面上設置有用于將第一軸承座21套裝至諧波減速器100的輸出軸101上的第一安裝孔212，該第一安裝孔的尺寸只要保證能將第一軸承座安裝到輸出軸101的適當位置即可。第一軸承蓋24為具有用于套裝在輸出軸101上的第二安裝孔241的環形件，并且可拆卸地固定(例如，通過螺釘)至第一軸承座21的第一開口端211上。連接環26可拆卸地套裝(例如通過螺釘)至第一軸承座21的側壁的外周面上。為了使上述部件更可靠地固定在輸出軸上，在本優選實施例增設預緊螺母25，當安裝到位時，預緊螺母25緊鄰環形過渡件23的遠離諧波減速器的一側而安裝、并螺紋配合于諧波減速器100的輸出軸101上。由此，輔助加載組件能更牢固地安裝到輸出軸上，而且可以繞輸出軸的軸向轉動。在這里需要說明的是，輔助加載組件在輸出軸上的安裝位置不做具體限制，只要能達到輔助加載組件4的固定和加載測量目的即可。
[0042]結合圖1、圖9及圖10，位移傳感器組件3包括位移傳感器34和用于將位移傳感器34沿著諧波減速器100的輸出軸101的軸向安裝的位移傳感器支撐件。位移傳感器34是本領域技術人員根據本說明書的描述能夠容易地從現有技術中獲得的，因此，不對其具體結構作具體描述。在本優選實施例中，位移傳感器支撐件包括裝卡在三自由度電控平臺的垂直面上的傳感器支架31、安裝套筒33、以及安裝螺母32。其中，傳感器支架31包括用于裝卡在三自由度電控平臺的垂直面上的固定座312、自固定座312的一端垂直延伸的支架部313、以及設置在固定座312上并連接固定座312與支架部313的第二連接肋314。支架部313上設置有第一螺紋安裝孔311，用于安裝位移傳感器34。安裝套筒33包括中空的筒形部331和自筒形部331的一端垂直于安裝套筒33的軸向而延伸的凸緣部332，筒形部331的外表面具有螺紋段，當安裝到位時，安裝套筒33套裝在位移傳感器34的第二安裝部341上、并與第一螺紋安裝孔311螺紋配合，安裝螺母32自安裝套筒的與凸緣部332相對的一端螺紋配合在筒形部331外表面的螺紋段上，使得位移傳感器34通過安裝套筒33和安裝螺母32沿著諧波減速器100的輸出軸101的軸向固定安裝在傳感器支架31的第一螺紋安裝孔311中。此外，對于本領域技術人員能夠理解的是，如圖10所示，為了增加安裝套筒的固定連接效果，自安裝套筒的凸緣部332開始朝向筒形部加工出與安裝套筒的軸心一致的十字槽，該十字槽延伸至筒形部331的中部位置處，并且在筒形部331左端部分上也加工出與安裝套筒右端部分的十字槽相間隔的十字槽，并在該左端部分的表面上加工出螺紋(此處的左、右以圖10所示的方向來判斷)。需要說明的是，根據位移傳感器34的具體裝夾位置的不同，位移傳感器支撐件可以具有不同的結構，而且，該位移傳感器支撐件也可以通過安裝在安裝平臺上的方式來對位移傳感器進行支撐固定，只要保證位移傳感器能實現對輸出軸的端跳測量即可。當采用本實施例中的傳感器支架31結構時，當安裝到位時，該傳感器支架探入后面將詳細說明的軸向加載組件4的加載套杯中，與輸出軸端面垂直接觸，電控平臺通過光柵尺及電機控制器實現對平臺所攜帶的位移傳感器位置的精確控制，以驅動其達到指定測試位置。在測量諧波減速器輸出軸101的軸向跳動時保證位移傳感器34前端的探頭與待測軸端面垂直。
[0043]請參考圖1-圖3、圖7、圖11-14。軸向加載組件4包括加載套杯41、加載導套412、拉壓傳感器42、壓簧46、第一壓簧固定板43和第二壓簧固定板43’、第二軸承座47、兩個第二滾針軸承49、加載螺桿416、第二軸承蓋411、加載手輪414以及加載支架415。其中，力口載套杯41和加載導套412主要用來將加載組件4與前述的輔助加載組件2連接在一起，以通過輔助加載組件2和加載支架415支撐軸向加載組件。加載導套412還對加載動作進行導向。
[0044]具體地，如圖11所示，加載套杯41包括具有第一連接端4102的第一連接部4103和與第一連接部4103 —體形成、并具有第二連接端4101的第二連接部4104。其中，加載套杯41的第一連接端4102可拆卸地(例如，通過螺釘)固定至輔助加載組件2的連接環26，第二連接端4101固定地(例如，通過螺栓和螺母)插裝于加載導套412中，以限制加載套杯繞周向的轉動和軸向的竄動。由于需要將第一連接端套裝在連接環26的外圓周上，并且還由于上述的傳感器支架31安裝成伸入軸向加載組件中，為此，第一連接部4103的直徑應足夠大以便第一連接端4102能夠套裝在連接環26的外圓周上，并且第一連接部4103的側壁設置多個間隔設置的連接桿4105，以便傳感器支架31能夠通過其中的間隔探入加載套杯的內腔中。同時，在安裝過程中，可能需要對加載套杯與連接環的安裝進行小幅調整，還需要留出使得加載套杯能夠小幅轉動的余量，為此，優選地，連接桿的數量為4個。第一連接部4103的與第一連接端4102相對的中間連接端4106設置有口部4107 (參見圖3)，第二連接部4104自口部4107沿軸向延伸、并具有與口部4107相對的底端4108。由于該第二連接端4101是插裝在加載導套中的，因此，第二連接部的直徑設置成使得第二連接端4101能夠插裝在加載導套412內即可。
[0045]加載導套412基本上為圓筒形，其另一端具有用于通過螺釘可拆卸地固定至加載支架415的突出連接部4121。
[0046]壓簧46的兩端分別固定至第一壓簧固定板43和第二壓簧固定板43’。定義第一壓簧固定板43的位置比第二壓簧固定板43’靠近于加載套杯41。在本優選實施例中，壓簧46在整個工作過程中都處于壓縮的狀態，因此，通過在第一壓簧固定板43和第二壓簧固定板43’上設置環形凹槽4302、4302’(參考圖13a和13b)，同時將壓簧的兩端嵌設在相應的環形凹槽中，在彈簧壓力的作用下，即可實現將壓簧的兩端固定在兩個壓簧固定板上。
[0047]拉壓傳感器42可從市場上獲得，由于其兩端均具有螺紋連接端，因此，使其兩端分別螺紋連接至加載套杯41的插裝于加載導套412內的第二連接端4101和第一壓簧固定板43，并且使拉壓傳感器42的導線可穿過加載導套412側壁上的長條孔4122與外部的監測設備連接即可。為此，在加載套杯41的底端4108上設置第一螺紋連接孔4109 (參見圖11)，并在第一壓簧固定板43上加工出第二螺紋連接孔4301 (參見圖13a和13b)，以與拉壓傳感器兩端的螺紋連接端配合。同時，為便于測量過程中拉壓傳感器42的導線與外部監測設備的連接，在加載導套412的側壁上設置有長條孔4122 (參見圖11)。
[0048]加載螺桿416包括加載連接部4162和自加載連接部4162的中部位置垂直于加載連接部4162而延伸的螺桿部4161。兩個第二滾針軸承49分別布置在加載連接部4162的兩側。如圖12a和12b所示，第二軸承座47基本上為圓筒形，其一端具有第二開口端471，加載螺桿416的加載連接部4162和兩個第二滾針軸承49能夠通過第二開口端471容置于第二軸承座47的內腔中，并且第二軸承座47的與第二開口端471相對的底面473與第二壓簧固定板43’螺紋連接。第二軸承蓋411為環形件，其能夠穿過加載螺桿416的螺桿部4161、并可拆卸地固定(如通過螺釘)至第二軸承座47的第二開口端471。當安裝到位時，拉壓傳感器42、第一壓簧固定板43、壓簧46、第二壓簧固定板43’、與第二軸承蓋411固定連接的第二軸承座47 (內部容納有兩個第二滾針軸承49和加載連接部4162)依次布置在加載導套412的內腔中，并且第二壓簧固定板43’和與第二軸承蓋411固定連接的第二軸承座47 (內部容納有兩個第二滾針軸承49和加載連接部4162)可軸向滑動地設置在加載導套412的內腔中。同時，加載螺桿416的螺桿部4161延伸穿過加載支架415的導向螺紋孔4151并與之螺紋配合。在本實施例中，通過在第二壓簧固定板43’上設置螺紋孔、并在第二軸承座47的底面473上形成螺紋連接部472，便可實現第二壓簧固定板43’與第二軸承座47之間的固定連接，在此不做詳細描述。
[0049]加載手輪414通過固定銷413可拆卸地固定地至加載螺桿416的螺桿部4161上。
[0050]如圖3和圖7所示，加載支架415包括支架座4152和支撐導向部4153，支撐導向部4153垂直固定在支架座4152上、并通過第三連接肋4154進一步固定連接。其中，導向螺紋孔4151設置在支撐導向部4153上。
[0051]此外，軸向加載組件4進一步包括插設在壓簧46內部的拉簧45，并且拉簧45的兩端通過兩個拉簧固定座44相應地固定至第一壓簧固定板43和第二壓簧固定板43’。具體地，如圖14a和14b所示，拉簧固定座44包括一體形成的第一固定部4401和第二固定部4402。第一固定部4401和第二固定部4402均為圓筒形結構，其內腔彼此連通，并且第一固定部4401的直徑比第二固定部4402的大。第二固定部4402的外表面上設置有與拉簧配套的螺旋槽，第二固定部4402通過該螺旋槽嵌裝在拉簧45內，而第一固定部4401嵌在第一彈簧固定板43和第二彈簧固定板43’上相應的凹槽4303、4303’中，由于拉簧45在整個工作過程中一直處于壓縮狀態，因此，通過拉簧的彈簧力即可將拉簧通過該拉簧固定座固定在兩個彈簧固定板上。此外，本領域技術人員能夠理解的是，為了使拉簧能夠固定連接在第二固定部4402上，如圖14a和14b所示，第二固定部上設置有與拉簧相匹配的螺旋槽，將拉簧的端部旋入該螺旋槽中即可實現拉簧與第二固定部的固定連接。
[0052]另外，如圖12a和12b所示，第二軸承座47的側壁的外圓周上設置有導向孔，導向鍵48裝配在該導向孔中，加載導套412的內壁上相應地設置有導向槽，該導向鍵48可軸向滑動地配合于導向槽中。
[0053]在測試過程中，首先將待測諧波減速器安裝在安裝支架組件上，該安裝支架組件通過止口與公共的安裝平板連接，保持滿足要求的形位公差要求；軸向加載組件通過諧波減速器的輸出軸螺紋與之建立接口關系，利用右側手輪的正反向旋轉施加對諧波輸出軸的拉伸或壓縮作用；用于測量軸向剛度和端面跳動的精密位移傳感器通過傳感器支架裝卡在三自由度電控平臺的垂直臺面上，探入軸向加載裝置中，與輸出軸端面垂直接觸；電控平臺通過光柵尺及電機控制器實現對平臺所攜帶傳感器位置的精確控制，以驅動其達到指定測試位置。
[0054]如圖3和圖5所示，根據本實施例的諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置的環形過渡件23和預緊螺母25利用雙螺母的原理與諧波減速器輸出軸上的螺紋可靠連接。根據實際需要，環形過渡件23可設置成具有所需規格的螺紋尺寸，以適應諧波減速器不同形式輸出軸的測試。安裝支架可改為不同接口尺寸或采用不同的裝卡方式形式，如卡箍式，可適應不同型號的諧波減速器的測試。此外，安裝支架底部可安裝導軌和滑塊，用于不同測試對象的快速安裝、軸向移動與定位，用于保證測試對象與測量設備安裝的基準統一。
[0055]根據本發明的諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置能夠提高諧波減速器的軸向加載效率，端跳測量引入的位移傳感器可以減少受人為原因影響帶來的測試誤差，更真實地反映零件的端跳精度，數據采集自動化，便于準確評定諧波減速器性能。
[0056]在此，需要說明的是，對于本說明書中未詳細描述的內容，如，螺紋連接端和螺紋孔等的設置、加載手輪與加載螺桿之間的具體連接結構、各個支架的除上面描述外的結構、導向孔和導向槽以及導向鍵的設計等，采用本領域技術人員慣用的結構設計即可，由于本領域技術人員通過本說明書中的描述、并結合現有技術能夠容易地實現，因此，在本說明書中不作詳細描述。
[0057]以上所述僅為本發明的優選實施例，并非用來限制本發明的保護范圍。對于本領域的技術人員來說，在不付出創造性勞動的前提下，可以對本發明做出若干的修改和替換，所有這些修改和替換都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置，其特征在于，包括: 安裝支架組件(I)，設置在安裝平臺上，用于安裝所述諧波減速器(100); 輔助加載組件(2)，螺紋套裝于所述諧波減速器(100)的輸出軸(101)上，所述輔助加載組件(2)具體包括:第一軸承座(21)、環形過渡件(23)、兩個第一滾針軸承(22)、第一軸承蓋(24)、以及連接環(26)，其中，所述環形過渡件(23)的內環面上設置有螺紋，以通過螺紋配合將所述輔助加載組件(2)套裝于所述諧波減速器(100)的輸出軸(101)上，所述兩個第一滾針軸承(22)分別貼靠所述環形過渡件(23)的兩側而布置；所述第一軸承座(21)為具有第一開口端(211)的圓筒形殼體，所述第一開口端(211)設置成使得所述環形過渡件(23)和兩個第一滾針軸承(22)能夠通過所述第一開口端(211)安裝到所述第一軸承座(21)中，在所述第一軸承座(21)的與所述第一開口端(211)相對的底面上設置有用于套裝至所述諧波減速器(100)的輸出軸(101)上的第一安裝孔(212);所述第一軸承蓋(24)為具有用于套裝在所述輸出軸(101)上的第二安裝孔(241)的環形件，并可拆卸地固定至所述第一軸承座(21)的第一開口端(211);所述連接環(26)可拆卸地套裝至所述第一軸承座(21)的側壁的外周面上； 位移傳感器組件(3 )，包括位移傳感器(34 )和用于將所述位移傳感器(34 )沿著所述諧波減速器(100)的輸出軸(101)的軸向安裝的位移傳感器支撐件；以及 軸向加載組件(4)，包括:加載套杯(41)、加載導套(412)、拉壓傳感器(42)、壓簧(46)、第一和第二壓簧固定板(43，43’)、第二軸承座(47)、兩個第二滾針軸承(49)、加載螺桿(416)、第二軸承蓋(411)、加載手輪(414)以及加載支架(415)，其中，所述加載套杯(41)的第一連接端(4102)可拆卸地固定至所述輔助加載組件(2)的連接環(26)，第二連接端(4101)固定地插裝于所述加載導套(412)的一端，所述加載導套(412)基本上為圓筒形，其另一端具有用于可拆卸地`固定至所述加載支架(415)的突出連接部(4121);所述壓簧(46)的兩端分別固定至所述第一和第二壓簧固定板(43，43’)，所述第一壓簧固定板(43)的位置比所述第二壓簧固定板(43’)靠近于所述加載套杯(41);所述拉壓傳感器(42)的兩端分別螺紋連接至所述加載套杯(41)的插裝于所述加載導套(412)內的所述第二連接端(4101)和所述第一壓簧固定板(43)，并且所述拉壓傳感器(42)的導線可穿過所述加載導套(412)側壁上的長條孔(4122)與外部的監測設備連接；所述加載螺桿(416)包括加載連接部(4162)和自所述加載連接部(4162)的中部位置垂直于所述加載連接部(4162)而延伸的螺桿部(4161);所述兩個第二滾針軸承(49)分別布置在所述加載連接部(4162)的兩側；所述第二軸承座(47)基本上為圓筒形，其一端具有第二開口端(471)，所述加載螺桿(416)的加載連接部(4162)和所述兩個第二滾針軸承(49)能夠通過所述第二開口端(471)容置于所述第二軸承座(47)的內腔中，并且所述第二軸承座(47)的與所述第二開口端(471)相對的底面(473)與所述第二壓簧固定板(43’ )螺紋連接；所述第二軸承蓋(411)為環形件，其能夠穿過所述加載螺桿(416)的螺桿部(4161)、并可拆卸地固定至所述第二軸承座(47)的第二開口端(471);當安裝到位時，所述拉壓傳感器(42)、第一壓簧固定板(43)、壓簧(46)、第二壓簧固定板(43’)、固定連接的第二軸承座(47)和第二軸承蓋(411)依次安裝在所述加載導套(412)的內腔中，并且所述第二壓簧固定板(43’)和內部容納有所述兩個第二滾針軸承(49 )和加載連接部(4162 )的第二軸承座(47 )及第二軸承蓋(411)可滑動地設置在所述加載導套(412)的內腔中，同時，所述加載螺桿(416)的螺桿部(4161)延伸穿過所述加載支架(415)的導向螺紋孔(4151)并與之螺紋配合；以及所述加載手輪(414)可拆卸地固定地至所述加載螺桿(416)的螺桿部(4161)上。
2.根據權利要求1所述的諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置，其特征在于，所述輔助加載組件(2)進一步包括預緊螺母(25)，當安裝到位時，所述預緊螺母(25)緊鄰所述環形過渡件(23)的遠離所述諧波減速器的一側而安裝、并螺紋配合于所述諧波減速器(100)的輸出軸(101)上。
3.根據權利要求1所述的諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置，其特征在于，所述位移傳感器支撐件包括裝卡在三自由度電控平臺的垂直面上的傳感器支架(31)、安裝套筒(33)、以及安裝螺母(32)，其中，所述傳感器支架(31)具有第一螺紋安裝孔(311);所述安裝套筒(33)的外表面具有螺紋，當安裝到位時，所述位移傳感器(34)通過所述安裝套筒(33)和安裝螺母(32)沿著所述諧波減速器(100)的輸出軸(101)的軸向固定安裝在所述傳感器支架(31)的第一螺紋安裝孔(311)中。
4.根據權利要求3所述的諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置，其特征在于，所述傳感器支架(31)包括用于裝卡在三自由度電控平臺的垂直面上的固定座(312)、自所述固定座(312)的一端垂直延伸的支架部(313)、以及設置在所述固定座(312)上并連接所述固定座(312)與所述支架部(313)的第二連接肋(314)，所述第一螺紋安裝孔(311)設置在所述支架部(313)上；所述安裝套筒(33)包括中空的筒形部(331)和自所述筒形部(331)的一端垂直于所述安裝套筒(33)的軸向而延伸的凸緣部(332)，所述筒形部(331)的外表面具有螺紋段，當安裝到位時，所述安裝套筒(33)套裝在所述位移傳感器(34)的第二安裝部(341)上、并與所述第一螺紋安裝孔(311)螺紋配合，所述安裝螺母(32)自所述凸緣部(332)的相對端套裝在所述筒形部(331)外表面的螺紋段上，使得所述位移傳感器(34)通過所述安裝套筒(33)和安裝螺母(32)沿著所述諧波減速器(100)的輸出軸(101)的軸向固定安裝在所述傳感器支架(31)的第一螺紋安裝孔(311)中。
5.根據權利要求1所述的諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置，其特征在于，所述軸向加載組件(4)進一步包括插設在所述壓簧(46)內部的拉簧(45)，并且所述拉簧(45)的兩端通過兩個拉簧固定座(44)相應地固定至所述第一和第二壓簧固定板(43，43’)。
6.根據權利要求5所述的諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置，其特征在于，所述拉簧固定座(44)包括一體形成的第一固定部(4401)和第二固定部(4402),所述第一固定部(4401)和第二固定部(4402)均為圓筒形結構且內腔彼此連通，并且所述第一固定部(4401)的直徑比第二固定部(4402)的大，其中，所述第二固定部(4402)通過其外圓周上設置的螺旋槽嵌裝在所述拉簧(45)的內部，而所述第一固定部(4401)嵌裝在所述第一彈簧固定板(43)和所述第二彈簧固定板(43’)上相應的凹槽(4303，4303’)中。
7.根據權利要求1所述的諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置，其特征在于， 所述加載套杯(41)包括具有所述第一連接端(4102)的第一連接部(4103)和與所述第一連接部(4103) —體形成、并具有所述第二連接端(4101)的第二連接部(4104)，其中，所述第一連接部(4103)的直徑設置成使得所述第一連接端(4102)能夠套裝在所述連接環(26)的外圓周上，并且所述第一連接部(4103)的側壁包括多個間隔設置的連接桿(4105)，所述第一連接部(4103)的與所述第一連接端(4102)相對的中間連接端(4106)設置有口部(4107);所述第二連接部(4104)自所述口部(4107)沿軸向延伸、并具有與所述口部(4107)相對的底端(4108)，所述第二連接部的直徑設置成使得所述第二連接端(4101)能夠插裝在所述加載導套(412)內； 所述加載套杯(41)的所述底端(4108)和所述第一壓簧固定板(43)上分別設置有用于與所述拉壓傳感器(42)的兩端螺紋連接的第一螺紋連接孔(4109)和第二螺紋連接孔(4301)； 所述第二軸承座(47)的底面(473)沿所述第二軸承座的軸向向外延伸形成一螺紋連接部(472 )，所述第二壓簧固定板(43 ’)上相應地設置有用于與所述螺紋連接部(472 )螺紋配合的第三螺紋連接孔(4301’)；以及 所述第一壓簧固定板(43)和第二壓簧固定板(43’)上設有環形凹槽(4302,4302’)，所述壓簧(46)的兩端嵌設在兩個環形凹槽中。
8.根據權利要求1-7中任一項所述的諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置，其特征在于，所述第二軸承座(47)的側壁的外圓周上安裝有導向鍵(48)，所述加載導套(412)的內壁上相應地設置有導向槽，所述導向鍵可軸向滑動地配合于所述導向槽中。
9.根據權利要求1所述的諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置，其特征在于，所述加載手輪(414 )通過固定銷(413 )可拆卸地固定地至所述加載螺桿(416 )的螺桿部(4161)。
10.根據權利要求1所述的諧波減速器輸出軸加載與端跳測量裝置，其特征在于，所述安裝支架組件(I)包括安裝支架(11 )，所述安裝支架(11)包括第一安裝支座(1102 )、垂直地固定在所述第一安裝支座的中部的支架本體(1103)以及設置在所述第一安裝支座的兩端并連接所述第一安裝支座和支架本體的第一連接肋(1104)，其中，所述支架本體(1103)具有與所述諧波減速器(100)的待安裝部位的形狀和尺寸相適配的第三安裝孔(1101)，并且，所述諧波減速器(100 )固定在`所述第三安裝孔(1101)。
【文檔編號】G01B21/00GK103673945SQ201310632238
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】韓建超, 岳洪皓, 張明, 王磊, 王青, 張寧, 趙本華 申請人:北京衛星制造廠