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专利号: 2019107954329
申请人: 青岛科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-10-31
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种预加扭矩的三叉式万向联轴器试验台,其特征在于,包括:封闭回路装置(1),制动装置(2),加载装置(3);所述封闭回路装置(1)安装固定在试验台底座上,将所述制动装置(2)在所述封闭回路装置(1)右侧安装固定在试验台底座上,且所述封闭回路装置(1)中的直齿圆柱外齿轮B(15)与所述制动装置(2)中的直齿圆柱外齿轮E(22)啮合,将所述加载装置(3)在所述封闭回路装置(1)右侧安装固定在试验台底座上,且所述封闭回路装置(1)中的加载大齿轮(17)与所述加载装置(3)中的加载小齿轮A(36)啮合;所述封闭回路装置(1)包括:卧式电机(11),牙嵌式离合器(12),直齿圆柱外齿轮(13),直齿圆柱外齿轮A(14),直齿圆柱外齿轮B(15),牙嵌式离合器A(16),加载大齿轮(17),加载小齿轮(18),三叉杆滑块式双联联轴器A(19),扭矩传感器(110),刚性联轴器(111),三叉杆滑块式双联联轴器B(112),直齿圆柱外齿轮C(113),直齿圆柱外齿轮D(114),角度调节装置(115);所述卧式电机(11)通过螺栓螺母固定在试验台底座上,所述卧式电机(11)的轴与所述牙嵌式离合器(12)的一端通过花键连接,所述牙嵌式离合器(12)的另一端与所述直齿圆柱外齿轮(13)的阶梯轴连接,周向用普通平键连接,轴向通过圆螺母固定,在所述直齿圆柱外齿轮(13)的右侧安装带立式座轴承,带立式座轴承用螺栓螺母固定在试验台底座上,对阶梯轴起到支撑的作用,避免所述直齿圆柱外齿轮(13)过度悬臂,然后通过阶梯轴连接所述扭矩传感器(110)的左端,用键连接,所述扭矩传感器用螺栓螺母安装在试验台底座上,所述扭矩传感器(110)通过所述刚性联轴器(111)、带立式座轴承与所述三叉杆滑块式双联联轴器B(112)的输入轴(1123)连接,所述三叉杆滑块式双联联轴器B(112)的输入轴(1123)另一端安装所述直齿圆柱外齿轮C(113)上,轴向用普通平键连接,径向通过圆螺母加止动垫圈固定,在所述三叉杆滑块式双联联轴器B(112)和所述直齿圆柱外齿轮C(113)之间安装带立式座轴承,带立式座轴承用螺栓螺母固定在所述角度调节装置(115)的平移板(1151)上;两个带立式座轴承对齐安装固定在所述平移板(1151)上,所述三叉杆滑块式双联联轴器A(19)一端通过带立式座轴承与所述直齿圆柱外齿轮D(114)连接,轴向通过普通平键连接,径向通过圆螺母加止动垫圈固定,所述直齿圆柱外齿轮C(113)与所述直齿圆柱外齿轮D(114)啮合;所述三叉杆滑块式双联联轴器A(19)的另一端输入轴通过带立式座轴承与所述加载小齿轮(18)连接,通过套筒间隔一段距离再与所述加载大齿轮(17)连接,所述三叉杆滑块式双联联轴器A(19)的轴端安装带立式座轴承上,通过带立式座轴承与所述牙嵌式离合器A(16)的轴端连接,所述牙嵌式离合器A(16)的另一端通过阶梯轴与所述直齿圆柱外齿轮B(15)连接,所述直齿圆柱外齿轮B(15)的阶梯轴左侧通过带立式座轴承与所述直齿圆柱外齿轮A(14)连接,带立式座轴承固定安装在试验台底座上,所述直齿圆柱外齿轮A(14)与所述直齿圆柱外齿轮(13)啮合,从而将整个连接结构构成回字形,完成封闭式连接;所述牙嵌式离合器A(16)闭合后,启动所述卧式电机(11),通过所述牙嵌式离合器(12)的闭合带动所述直齿圆柱外齿轮(13)转动,此时并联的两条回路同时转动,一边带动啮合的所述直齿圆柱外齿轮A(14)转动,使得直齿圆柱外齿轮B(15)转动,从而所述加载大齿轮(17),加载小齿轮(18)转动,通过所述三叉杆滑块式双联联轴器A(19)连接带动所述直齿圆柱外齿轮D(114)转动,另一边通过所述扭矩传感器(110),刚性联轴器(111),三叉杆滑块式双联联轴器B(112)的连接带动所述直齿圆柱外齿轮C(113)转动,实现闭合回路传动;所述角度调节装置(115)包括:平移板(1151),底座(1152),卧式电机A(1153),导杆基座(1154),T型结构(1155);所述底座(1152)为矩形结构,在其表面加工有两条凹形轨道,所述平移板(1151)为矩形结构,在长边底面安装有两排滑轮,且侧面焊接有三个U型架并加工有通孔,然后将所述平移板(1151)安装在所述底座(1152)上,此时所述平移板(1151)底部的滑轮正好安装在所述底座(1152)的凹形轨道内,所述导杆基座(1154)由一根导杆和两根竖杆组成,导杆为方形,焊接在两根竖杆的顶部,两根竖杆固定在试验台底座上,所述T型结构(1155)由一根齿条和三根方形杆组成,齿条一端面加工有齿,方形杆一端加工有圆孔,另一端加工有方形孔,将齿条另一端面焊接在方形杆的一端,三根方形杆未焊接齿条一端的圆孔与所述平移板(1151)上的三个U型架的通孔对齐,用螺栓螺母固定,方形杆焊接齿条一端的方形孔安装在所述导杆基座(1154)的导杆上,所述卧式电机A(1153)轴上安装齿轮,齿轮与所述T型结构(1155)的齿条配合,所述卧式电机A(1153)用螺栓螺母固定安装在试验台底座上;所述卧式电机A(1153)转动,通过齿轮与所述T型结构(1155)的齿条配合带动所述平移板(1151)在所述底座(1152)上来回滑动,使得并联的所述三叉杆滑块式双联联轴器A(19)与所述三叉杆滑块式双联联轴器B(112)角度可变,设为α;所述制动装置(2)包括:张紧机构(21),直齿圆柱外齿轮E(22),齿轮(23);带立式座轴承安装在试验台底座上,所述直齿圆柱外齿轮E(22)安装在阶梯轴的一端,且与所述封闭回路装置(1)的直齿圆柱外齿轮B(15)啮合,所述齿轮(23)安装在阶梯轴的另一端,阶梯轴中间安在带立式座轴承上起支撑作用。

2.如权利要求1所述的一种预加扭矩的三叉式万向联轴器试验台,其特征在于,所述三叉杆滑块式双联联轴器A(19)与所述三叉杆滑块式双联联轴器B(112)结构相同,所述三叉杆滑块式双联联轴器B(112)包括:连接杆结构(1121),圆弧滑块(1122),输入轴(1123);所述连接杆结构(1121)包括:伸缩杆(11211),圆柱叉杆(11212),旋转关节(11213);所述连接杆结构(1121)为对称结构,所述伸缩杆(11211)为可伸缩式圆柱形杆,所述伸缩杆(11211)由圆形滑套和圆杆组成,一个圆形滑套和圆杆为一组,共两组,所述圆形滑套内圈360°均分加工有三个凹形的滑道,从起始端加工到距离末端1/5处,在起始端外圈加工有凸台,凸台加工有螺纹孔,所述圆杆在2/3长度的外圆表面360°均分加工有三个凸形的滑条,另外的1/

3长度依然为圆形,所述圆杆的1/3端从所述圆形滑套内圈的起始端装入,从所述圆形滑套内圈的末端伸出,且所述圆杆的凸形滑条正好对齐按在所述圆形滑套的凹形滑道里,将两组安装好以后,两个所述圆形滑套外圈的凸台上的螺纹孔对齐,用螺栓螺母固定,所述圆杆

1/3长度一端与所述圆柱叉杆(11212)安装固定,所述圆柱叉杆(11212)为圆形,在圆柱侧面的分别加工出3根短杆,按圆周360°均匀分布,短杆顶端安装所述旋转关节(11213),所述输入轴(1123)由圆形底盘和3块圆形板组成,圆形板两侧加工有凹形滑道,三块圆形板均等的焊接在圆形底盘表面,所述圆弧滑块(1122)为圆弧形,在圆弧形中心位置加工有圆形槽,将所述圆弧滑块(1122)安装在所述输入轴(1123)的圆形板上的凹形滑道内,将所述连接杆结构(1121)一端的所述旋转关节(11213)安装在所述圆弧滑块(1122)的圆形槽内,另一侧同理安装;所述连接杆结构(1121)的伸缩杆(11211)实现伸长和缩短,所述旋转关节(11213)在所述圆弧滑块(1122)的圆形槽内以球面副的方式运动,所述圆弧滑块(1122)同时在所述输入轴(1123)的圆形板上的凹形滑道内滑动,从而实现所述三叉杆滑块式双联联轴器B(112)角度的调节。

3.如权利要求1所述的一种预加扭矩的三叉式万向联轴器试验台,其特征在于,所述张紧机构(21)包括:框架结构(211),拱形板(212),输出轴(213),连杆I(214),连杆II(215),连杆III(216),厚板(217),驱动杆(218),电机A(219),电机B(2110);所述框架结构(211)为横板和L形板焊接而成,横板将两个L形板连接成整体,焊接对称的整体框架结构,L形板的顶面通过螺栓连接在试验台底座上,在对称L形板的侧面连接在所述拱形板(212)的侧面,将所述拱形板(212)固定,所述拱形板(212)整体为拱形,中间加工有光滑圆形通孔,正面底部焊接有对称的两块凸台,凸台中上部开孔,所述输出轴(213)由光滑圆柱和半圆形耳板焊接而成,光滑圆柱顶部焊接有凸台,凸台中间开孔,光滑圆柱底部焊接在半圆形耳板上,且半圆形板的方形面呈水平状态,将所述输出轴(213)的光滑圆柱安在所述拱形板(212)的光滑圆形通孔内;所述连杆Ⅰ(214)为方杆,两端焊接小圆柱体,所述连杆Ⅱ(215)为方杆,侧面中间加工有通孔,一端侧面焊接两个小圆柱体,另一端侧面焊接一个小圆柱体,所述连杆Ⅲ(216)为方杆,两端加工有光滑通孔,所述驱动杆(218)由圆柱体和齿条焊接而成,在圆柱体的一端侧面对称焊接两个小圆柱体,另一端顶面焊接在齿条的顶面,齿条两侧面加工有齿,所述厚板(217)焊接在试验台底座的底面,中间加工有通孔,所述连杆Ⅰ(214)一端的小圆柱体按在所述输出轴(213)的拱形凸台的通孔里,另一端的小圆柱体按在所述连杆Ⅱ(215)中间的通孔,所述连杆Ⅱ(215)一端的两个小圆柱体安在所述拱形板(212)的对称的两块肋板的光滑通孔里,另一端的一个小圆柱体安在所述连杆Ⅲ(216)一端的光滑通孔里,完成了所述框架结构(211)一端的安装,由于所述拱形板(212),输出轴(213),连杆Ⅰ(214),连杆Ⅱ(215),连杆Ⅲ(216)关于所述框架结构(211)的横板中心面对称,所以另一端也是同理安装,此时所述两个连杆Ⅲ(216)的另一端的光滑通孔对齐,并且将所述驱动杆(218)的两个小圆柱体安在两个连杆Ⅲ(216)的光滑通孔里,所述驱动杆(218)的圆柱体正好穿过所述厚板(217)的光滑通孔,所述电机A(219)、电机B(2110)安装在所述厚板(217)的底面上,且关于所述驱动杆(218)对称,在所述电机A(219)、电机B(2110)轴上安装齿轮,恰好两齿轮与所述驱动杆(218)的齿条侧面的齿啮合;所述电机A(219)顺时针转动,所述电机B(2110)逆时针转动,带动所述驱动杆(218)向下运动,通过所述连杆Ⅰ(214),连杆Ⅱ(215),连杆Ⅲ(216)的连杆结构,从而带动所述输出轴(213)加紧所述的齿轮(23),相反,所述电机A(219)逆时针转动,所述电机B(2110)顺时针转动,从而带动所述输出轴(213)松开所述齿轮(23)。

4.如权利要求1所述的一种预加扭矩的三叉式万向联轴器试验台,其特征在于,所述加载装置(3)包括:卧式电机B(31),T形板(32),圆柱凸轮(33),方向杆(34),导向杆机构(35),加载小齿轮A(36),加载大齿轮A(37),外齿圆杆(38),内齿套筒(39),卧式电机C(310);所述T形板(32)为T形,上部加工有轴承座孔,两块所述T形板(32)的轴承座孔安装轴承连接阶梯轴,将一块铁板焊接在一个所述T形板(32)外侧,将所述卧式电机B(31)安装在铁板上,通过刚性联轴器连接阶梯轴与所述卧式电机B(31)轴,并且在所述T形板(32)之间的阶梯轴上安装所述圆柱凸轮(33),轴向用螺母固定,周向用键固定,所述圆柱凸轮(33)侧面加工有螺旋的滑道,所述导向杆机构(35)由导向杆和两个支座焊接而成,并且支座在所述T形板(32)右侧水平对齐固定在试验台底座上,所述方向杆(34)由长方形板、圆柱杆和球体组成,长方形板两端加工有两个通孔,圆柱杆一端面焊接球体,另一端面与焊接在长方形板一端面焊接在一起,将所述方向杆(34)靠近圆柱杆的通孔安装在所述导向杆机构(35)的导向杆上,且所述方向杆(34)上的球体卡在所述圆柱凸轮(33)侧面螺旋的滑道内,所述方向杆(34)的另一通孔安装所述内齿套筒(39),所述内齿套筒(39)为圆环结构,从一端到另一端内圈有一圈齿,外圈中间加工有圆形的凹槽,在所述内齿套筒(39)外圈的凹槽上安装所述方向杆(34)的另一通孔,且在所述内齿套筒(39)外圈左端安装所述加载小齿轮A(36),右侧安装所述加载大齿轮A(37),所述内齿套筒(39)与所述加载小齿轮A(36)、加载大齿轮A(37)轴向用螺母固定,周向用键固定,此时所述加载小齿轮A(36)与所述加载大齿轮(17)啮合,所述加载大齿轮A(37)与所述加载小齿轮(18)啮合,所述外齿圆杆(38)为阶梯轴,从一端到另一端外表面加工有一圈齿,将所述外齿圆杆(38)安装在所述内齿套筒(39)上,所述外齿圆杆(38)表面的齿与所述内齿套筒(39)内圈的齿啮合,将两个带立式座轴承安装在所述外齿圆杆(38)的两端,用螺母螺栓固定在试验台底座上,通过刚性联轴器将所述卧式电机C(310)的轴与所述外齿圆杆(38)连接,在右侧带立式座轴承侧面焊接一铁板,将所述卧式电机C(310)用螺母螺栓固定在铁板上;所述卧式电机B(31)启动,通过联轴器与阶梯轴连接带动所述圆柱凸轮(33)转动,因为所述方向杆(34)的球体卡在所述圆柱凸轮(33)的侧面螺旋的滑道内,所以使得所述方向杆(34)在所述导向杆机构(35)上左右滑动,从而带动所述内齿套筒(39)在所述外齿圆杆(38)上左右滑动,实现了所述加载小齿轮A(36)、加载大齿轮A(37)的左右移动,关闭所述卧式电机B(31),启动所述卧式电机C(310),通过联轴器连接所述外齿圆杆(38)转动,所述加载小齿轮A(36)、加载大齿轮A(37)转动,开始加载。