一種行星輪系和差動輪系傳動系統機械特性測試實驗臺的制作方法

本實用新型屬于機械傳動技術領域，具體涉及一種行星輪系傳動系統機械特性測試實驗臺，本實用新型還涉及一種差動輪系傳動系統機械特性測試實驗臺。

背景技術：

行星齒輪傳動系統按機構自由度的不同，可分為自由度為1的行星輪系，自由度為2的差動輪系和自由度大于等于3的多自由度行星輪系。行星傳動系統能夠以緊湊的結構實現大傳動比，以較高的傳動效率實現較大功率的傳遞，故而在現代工業中得到了廣泛的應用，成為現代傳動技術主要發展方向之一，引起了人們的廣泛關注。

目前輪系的應用領域日益廣泛，但是相關行星輪系、差動輪系性能綜合實驗測試系統卻比較少見，嚴重延滯了輪系的理論研究和實際應用。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種行星輪系傳動系統機械特性測試實驗臺，解決了現有技術中存在的缺乏用于行星輪系機械特性實驗的測試系統的問題。

本實用新型的另一目的是提供一種差動輪系傳動系統機械特性測試實驗臺。

本實用新型所采用的第一技術方案是，一種行星輪系傳動系統機械特性測試實驗臺，包括固定在底板上的輪系傳動箱，輪系傳動箱的輸入端和輸出端分別連接有轉速扭矩傳感器A和轉速扭矩傳感器B，轉速扭矩傳感器A通過聯軸器與電機A連接，轉速扭矩傳感器B與磁粉制動器連接。

本實用新型第一技術方案的特點還在于，

輪系傳動箱的具體結構為：包括輪系傳動箱箱體，輪系傳動箱箱體上加工有限定輪系自由度的定位銷孔，定位銷通過定位銷孔限制輪系中太陽輪軸、行星架齒輪或者內外齒圈的軸向運動。

輪系傳動箱箱體內部設置有驅動齒輪A，驅動齒輪A通過花鍵裝配安裝在驅動齒輪軸A上，驅動齒輪A能夠在驅動齒輪軸A上進行軸向移動，分別與內外齒圈和行星架齒輪嚙合，內外齒圈還與驅動齒輪B嚙合，驅動齒輪B通過花鍵裝配安裝在驅動齒輪軸B上，驅動齒輪B能夠在驅動齒輪軸B上進行軸向移動，分別與內外齒圈和行星架齒輪嚙合。

內外齒圈通過軸承安裝在太陽輪軸上，內外齒圈和太陽輪軸之間嚙合有傳動行星輪，傳動行星輪通過平鍵安裝在行星輪軸上，支撐行星輪空套在行星輪軸上，支撐太陽輪與3個支撐行星輪嚙合，通過平鍵安裝在太陽輪軸上，太陽輪傳動齒輪和太陽輪驅動齒輪外嚙合，通過平鍵安裝在太陽輪軸上限制軸向運動，太陽輪驅動齒輪安裝在太陽輪驅動齒輪軸上，太陽輪驅動齒輪軸通過軸承安裝在輪系傳動箱箱體上。

本實用新型所采用的第二技術方案是，一種差動輪系傳動系統機械特性測試實驗臺，包括固定在底板上的輪系傳動箱，輪系傳動箱的輸入端連接有轉速扭矩傳感器A和轉速扭矩傳感器C，輪系傳動箱的輸出端連接有轉速扭矩傳感器B，轉速扭矩傳感器A通過聯軸器與電機連接，轉速扭矩傳感器C與電機B連接，所述轉速扭矩傳感器B與磁粉制動器連接。

本實用新型第二技術方案的特點還在于，

輪系傳動箱的具體結構為：包括輪系傳動箱箱體，輪系傳動箱箱體上加工有限定輪系自由度的定位銷孔，定位銷通過定位銷孔限制輪系中太陽輪軸、行星架齒輪或者內外齒圈的軸向運動。

輪系傳動箱箱體內部設置有驅動齒輪A，驅動齒輪A通過花鍵裝配安裝在驅動齒輪軸A上，驅動齒輪A能夠在驅動齒輪軸A上進行軸向移動，分別與內外齒圈和行星架齒輪嚙合，內外齒圈還與驅動齒輪B嚙合，驅動齒輪B通過花鍵裝配安裝在驅動齒輪軸B上，驅動齒輪B能夠在驅動齒輪軸B上進行軸向移動，分別與內外齒圈和行星架齒輪嚙合。

內外齒圈通過軸承安裝在太陽輪軸上，內外齒圈和太陽輪軸之間嚙合有傳動行星輪，傳動行星輪通過平鍵安裝在行星輪軸上，支撐行星輪空套在行星輪軸上，支撐太陽輪與3個支撐行星輪嚙合，通過平鍵安裝在太陽輪軸上，太陽輪傳動齒輪和太陽輪驅動齒輪外嚙合，通過平鍵安裝在太陽輪軸上限制軸向運動，太陽輪驅動齒輪安裝在太陽輪驅動齒輪軸上，太陽輪驅動齒輪軸通過軸承安裝在輪系傳動箱箱體上。

本實用新型的有益效果是，行星輪系和差動輪系傳動系統機械特性測試實驗臺，太陽輪、行星架齒輪和內外齒圈可分別作為動力輸入端或動力輸出端。在行星輪輪系測試時，通過定位銷可限定輪系一個自由度，其余2個端口作為輸入和輸出；在差動輸入模式下，任意2個端口和電機連接，另一端口接磁粉制動器作為負載，實際使用時只需更換電機和磁粉制動器的位置即可，通過一套輪系傳動箱能夠進行行星輪系機械特性測試和差動輪系機械特性測試。針對電機和磁粉制動器安裝中心高度不同的問題，以安裝中心較高的磁粉制動器中心高為準，將所有其他部件全部和磁粉制動器安裝面重合，通過墊塊提高電機的安裝面，保證電機和磁粉制動器安裝中心高度相同。

附圖說明

圖1是本實用新型一種行星輪系傳動系統機械特性測試實驗臺的結構示意圖；

圖2是本實用新型一種差動輪系傳動系統機械特性測試實驗臺的結構示意圖；

圖3是本實用新型行星輪系和差動輪系傳動系統機械特性測試實驗臺中輪系傳動箱結構示意圖。

圖中，1.底板，2.輪系傳動箱，3.定位銷，4.驅動齒輪A，5.驅動齒輪軸A，6.太陽輪軸，7.太陽輪傳動齒輪，8.磁粉制動器，9.太陽輪驅動齒輪軸，10.太陽輪驅動齒輪，11.驅動齒輪B，12.轉速扭矩傳感器A，13.聯軸器，14.電機A，15.前端蓋，16.傳動行星輪，17.后端蓋，18.軸承，19.套筒，20.支撐太陽輪，21.行星輪軸，22.支撐行星輪，23.行星架齒輪，24.輪系傳動箱箱體，25.內外齒圈，26.驅動齒輪軸B，27.轉速扭矩傳感器B，28.電機B，29.轉速扭矩傳感器C。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

本實用新型一種行星輪系傳動系統機械特性測試實驗臺，結構如圖1所示，包括固定在底板1上的輪系傳動箱2，輪系傳動箱2的輸入端和輸出端分別連接有轉速扭矩傳感器A12和轉速扭矩傳感器B27，轉速扭矩傳感器A12通過聯軸器13與電機A14連接，轉速扭矩傳感器B27與磁粉制動器8連接。其中，如圖3所示，輪系傳動箱2的具體結構為：包括輪系傳動箱箱體24，輪系傳動箱箱體24上加工有限定輪系自由度的定位銷孔，定位銷3通過定位銷孔限制輪系中太陽輪軸6、行星架齒輪23或者內外齒圈25的軸向運動，輪系傳動箱箱體24內部設置有驅動齒輪A4，驅動齒輪A4通過花鍵裝配安裝在驅動齒輪軸A5上，驅動齒輪A4能夠在驅動齒輪軸A5上進行軸向移動，分別與內外齒圈25和行星架齒輪23嚙合，內外齒圈25還與驅動齒輪B11嚙合，驅動齒輪B11通過花鍵裝配安裝在驅動齒輪軸B26上，驅動齒輪B11能夠在驅動齒輪軸B26上進行軸向移動，分別與內外齒圈25和行星架齒輪23嚙合，內外齒圈25通過軸承18安裝在太陽輪軸6上，內外齒圈25和太陽輪軸6之間嚙合有傳動行星輪16，傳動行星輪16通過平鍵安裝在行星輪軸21上，支撐行星輪22空套在行星輪軸21上，支撐太陽輪20與3個支撐行星輪22嚙合，通過平鍵安裝在太陽輪軸6上，太陽輪傳動齒輪7和太陽輪驅動齒輪10外嚙合，通過平鍵安裝在太陽輪軸6上限制軸向運動，太陽輪驅動齒輪10安裝在太陽輪驅動齒輪軸9上，太陽輪驅動齒輪軸9通過軸承18安裝在輪系傳動箱箱體24上。

一種差動輪系傳動系統機械特性測試實驗臺，結構如圖2所示，包括固定在底板1上的輪系傳動箱2，輪系傳動箱2的輸入端連接有轉速扭矩傳感器A12和轉速扭矩傳感器C29，輪系傳動箱2的輸出端連接有轉速扭矩傳感器B27，轉速扭矩傳感器A12通過聯軸器13與電機14連接，所述轉速扭矩傳感器C29與電機B28連接，轉速扭矩傳感器B27與磁粉制動器8連接。如圖3所示，輪系傳動箱2的具體結構為：包括輪系傳動箱箱體24，包括輪系傳動箱箱體24，輪系傳動箱箱體24上加工有限定輪系自由度的定位銷孔，定位銷3通過定位銷孔限制輪系中太陽輪軸6、行星架齒輪23或者內外齒圈25的軸向運動。輪系傳動箱箱體24內部設置有驅動齒輪A4，驅動齒輪A4通過花鍵裝配安裝在驅動齒輪軸A5上，驅動齒輪A4能夠在驅動齒輪軸A5上進行軸向移動，分別與內外齒圈25和行星架齒輪23嚙合，內外齒圈25還與驅動齒輪B11嚙合，驅動齒輪B11通過花鍵裝配安裝在驅動齒輪軸B26上，驅動齒輪B11能夠在驅動齒輪軸B26上進行軸向移動，分別與內外齒圈25和行星架齒輪23嚙合。內外齒圈25通過軸承18安裝在太陽輪軸6上，內外齒圈25和太陽輪軸6之間嚙合有傳動行星輪16，傳動行星輪16通過平鍵安裝在行星輪軸21上，支撐行星輪22空套在行星輪軸21上，支撐太陽輪20與3個支撐行星輪22嚙合，通過平鍵安裝在太陽輪軸6上，太陽輪傳動齒輪7和太陽輪驅動齒輪10外嚙合，通過平鍵安裝在太陽輪軸6上限制軸向運動，太陽輪驅動齒輪10安裝在太陽輪驅動齒輪軸9上，太陽輪驅動齒輪軸9通過軸承18安裝在輪系傳動箱箱體24上。

本實用新型行星輪系和差動輪系傳動系統機械特性測試實驗臺，測試原理如下：

通過滑移驅動齒輪A4和驅動齒輪B11位置變換以及改變電機A14、電機B28與磁粉制動器8和驅動齒輪軸A5、驅動齒輪軸B26與太陽輪驅動齒輪軸9的安裝和連接關系，可以實現行星輪系測試系統6種輸入輸出參數關系和差動輪系測試系統3中輸入輸出參數關系的切換。

行星輪系傳動方式1：

太陽輪制動(定位銷3與太陽輪驅動齒輪10連接)，行星架輸入(電機A14動力由驅動齒輪軸B26輸入，驅動齒輪B11與行星架齒輪23嚙合)，內外齒圈輸出(驅動齒輪A4與內外齒圈25嚙合，磁粉制動器8與驅動齒輪軸A5相連)；

行星輪系傳動方式2：

太陽輪制動(定位銷3與太陽輪驅動齒輪10連接)，內外齒圈輸入(電機A14動力由驅動齒輪軸B26輸入，驅動齒輪B11與內外齒圈25嚙合)，行星架輸出(驅動齒輪A4與行星架齒輪23嚙合，磁粉制動器8與驅動齒輪軸A5相連)；

行星輪系傳動方式3：

行星架制動(定位銷3與驅動齒輪A4連接，驅動齒輪A4與行星架齒輪23嚙合)，太陽輪輸入(電機A14動力由太陽輪驅動齒輪軸9輸入)，內外齒圈輸出(驅動齒輪B11與內外齒圈25嚙合，磁粉制動器8與驅動齒輪軸B26相連)；

行星輪系傳動方式4：

行星架制動(定位銷3與驅動齒輪A4連接，驅動齒輪A4與行星架齒輪23嚙合)，內外齒圈輸入(電機A14動力由驅動齒輪軸B26輸入，驅動齒輪B11與內外齒圈25嚙合)，太陽輪輸出(磁粉制動器8與太陽輪驅動齒輪軸9相連)；

行星輪系傳動方式5：

內外齒圈制動(定位銷3與驅動齒輪A4連接，驅動齒輪A4與內外齒圈25嚙合)，行星架輸入(電機A14動力由驅動齒輪軸B26輸入，驅動齒輪B11與行星架齒輪23嚙合)，太陽輪輸出(磁粉制動器8與太陽輪驅動齒輪軸9相連)；

行星輪系傳動方式6：

內外齒圈制動(定位銷3與驅動齒輪A4連接，驅動齒輪A4與內外齒圈25嚙合)，太陽輪輸入(電機A14動力由太陽輪驅動齒輪軸9輸入)，行星架輸出(驅動齒輪A4與行星架齒輪23嚙合，磁粉制動器8與驅動齒輪軸B26相連)。

差動輪系傳動方式1：

太陽輪輸入(電機A14動力由太陽輪驅動齒輪軸9輸入)，行星架輸入(電機B28動力由驅動齒輪軸B26輸入)，內外齒圈輸出(磁粉制動器8與驅動齒輪軸A5相連)；

差動輪系傳動方式2：

太陽輪輸入(電機A14動力由太陽輪驅動齒輪軸9輸入)，內外齒圈輸入(電機B28動力由驅動齒輪軸B26輸入)，行星架輸出(磁粉制動器8與驅動齒輪軸A5相連)；

差動輪系傳動方式3：

內外齒圈輸入(電機A14動力由驅動齒輪軸B26輸入)，行星架輸入(電機B28動力由驅動齒輪軸A5輸入)，太陽輪輸出(磁粉制動器8與太陽輪驅動齒輪軸9相連)。

本實用新型通過合理的結構設計，使得系統各端口均可作為輸入端和輸出端，實際使用時只需更換電機和磁粉制動器的位置，即可通過一套輪系傳動箱能夠進行行星輪系機械特性測試和差動輪系機械特性測試。針對電機和磁粉制動器安裝中心高度不同的問題，以安裝中心較高的磁粉制動器中心高為準，將所有其他部件全部和磁粉制動器安裝面重合，通過墊塊提高電機的安裝面，保證電機和磁粉制動器安裝中心高度相同。