微特電機反作用力矩測試儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于力學(xué)計量測試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于測量微特電機的輸出力矩和機械力學(xué)特性的微特電機反作用力矩測試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在機器人、機械手、微型機械等技術(shù)領(lǐng)域中對于微特電機的需求量越來越大。而在微特電機的研制、生產(chǎn)過程中，對微特電機的輸出力矩及其機械力學(xué)性能的測試則是不可缺少的。微特電機反作用力矩測試儀就是專門用于測量微型特種電機的輸出力矩及其機械力學(xué)性能的計量儀器。
[0003]傳統(tǒng)的測量微型特種電機的輸出力矩及其機械力學(xué)性能的方法是采用測功機的測量方法，其步驟為將被測量的微特電機軸伸通過聯(lián)軸器與測功機輸入軸同軸的連接，給微特電機通以一定的電流，驅(qū)動測功機轉(zhuǎn)動，在測功機內(nèi)設(shè)有磁滯制動器，磁滯制動器產(chǎn)生阻力矩用來平衡電機的輸出力矩，調(diào)節(jié)磁滯制動器的電流，可以改變磁滯制動的阻力矩，在保證電機額定工作電壓條件下，電機以額定轉(zhuǎn)速運行，于是從測功機上測得的力矩即為額定力矩，此時的額定功率為額定轉(zhuǎn)速乘以額定力矩之積。測功機對于一般小功率電機測量輸出力矩可以滿足要求，但是對于測量幾瓦到幾十瓦的微特電機就顯示出精度不高的缺陷，對于微小功率高速電機而言甚至就根本帶不動測功機，原因在于測功機的軸系摩擦力矩可能就比電機輸出力矩大。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題加以解決，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、原理先進、操作簡便、測量效率和精度高的微特電機反作用力矩測試儀。
[0005]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的而采用的技術(shù)解決方案是這樣的:所提供的微特電機反作用力矩測試儀由被測試微特電機工裝、力矩測量托盤、靜壓氣浮軸承、靜壓氣浮軸承座、聯(lián)軸器、力矩傳感器、力矩傳感器座、慣性輪組成，安裝在力矩傳感器座上的力矩傳感器通過聯(lián)軸器與安裝在靜壓氣浮軸承座上的靜壓氣浮軸承同軸連接，力矩測量托盤安裝在靜壓氣浮軸承的上軸伸端，被測試微特電機工裝設(shè)置在力矩測量托盤中心，在力矩測量托盤上設(shè)有用于裝掛砝碼的自標定用力臂桿，用于與被測試微特電機轉(zhuǎn)動主軸連接的慣性輪設(shè)置在被測試微特電機工裝的上方。
[0006]本實用新型的技術(shù)解決方案還包括:在力矩測量托盤上設(shè)有導(dǎo)線鱷魚鉗。
[0007]本實用新型所述微特電機反作用力矩測試儀采用了現(xiàn)代力矩傳感器技術(shù)，其測量原理為:微特電機座通過靜壓氣浮軸承連接力矩傳感器，微特電機的轉(zhuǎn)子軸系有一定的轉(zhuǎn)動慣量J，微特電機啟動從靜止加速到額定轉(zhuǎn)速會產(chǎn)生一定的角加速度Ω，則微特電機額定力矩M為:
[0008]M = JX Ω.........................................................(I)
[0009]公式(I)中的M為微特電機啟動力矩，J為微特電機的轉(zhuǎn)子軸系轉(zhuǎn)動慣量，Ω為微特電機的轉(zhuǎn)子軸系角加速度。
[0010]顯而易見，微特電機的轉(zhuǎn)子力矩自然會作用到微特電機定子上，電機定子上的力矩為一平衡的反作用力矩，電機定子通過電機座和被測微特電機工裝將傳遞給力矩傳感器，從而獲得微特電機輸出力矩，隨之可將微特電機的動態(tài)測量簡化為靜態(tài)測量，實現(xiàn)數(shù)字化測量。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有的優(yōu)點是:
[0012]一、本實用新型采用了靜壓氣浮軸承技術(shù)并利用了作用力矩與反作用力矩為一對平衡力大小相等、方向相反的原理，由此將傳統(tǒng)測功機對電機的動態(tài)測量方式簡化為靜態(tài)測量方式，實現(xiàn)了數(shù)字化測量，解決了以往力矩傳感器承受軸向壓力而影響力矩測量精度問題，使整個測量系統(tǒng)在承受一定被測微特電機軸向力的情況下，測量系統(tǒng)仍保持很高的力矩測量精度；
[0013]二、本實用新型的操作簡捷，對操作人員的技術(shù)水平要求不高，具有很高的性價比尚O
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型一種具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中各數(shù)字標號的名稱分別為:1一被測試微特電機，2 —被測試微特電機工裝，3 —導(dǎo)線鱷魚鉗，4 一力矩測量托盤，5 —自標定用力臂桿，6 —靜壓氣浮軸承，7 —靜壓氣浮軸承座，8 —聯(lián)軸器，9 一力矩傳感器，10 —力矩傳感器座，11 一慣性輪。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對本【實用新型內(nèi)容】作進一步說明，但本實用新型的實際結(jié)構(gòu)并不僅限于下述的實施例。
[0017]參見附圖，本實用新型所述的微特電機反作用力矩測試儀由被測試微特電機1、被測試微特電機工裝2、導(dǎo)線鱷魚鉗3、力矩測量托盤4、自標定用力臂桿5、靜壓氣浮軸承6、靜壓氣浮軸承座7、聯(lián)軸器8、力矩傳感器9、力矩傳感器10及慣性輪11等組成。被測試微特電機I安裝在被測試微特電機工裝2上，其轉(zhuǎn)動主軸與慣性輪11連接。導(dǎo)線鱷魚鉗3用來加持被測微特電機I的引線，給微特電機通電用，導(dǎo)線鱷魚鉗3安裝在力矩測量托盤4上，可避免在測量過程中由于拖拽引線而引起的干擾力矩。在力矩測量托盤4上設(shè)置有自標定用力臂桿5，用于儀器自標定掛砝碼用(在儀器自標定時整個機構(gòu)應(yīng)旋轉(zhuǎn)90°，使靜壓氣浮軸承6軸線處于水平位置，以便掛砝碼)。力矩測量托盤4安裝在靜壓氣浮軸承6的上軸伸端，靜壓氣浮軸承6安裝在靜壓氣浮軸承座上7，聯(lián)軸器8同軸的連接靜壓氣浮軸承6和力矩傳感器9，可將測得的微特電機力矩毫無損耗的傳遞給力矩傳感器9，力矩傳感器9安裝在10力矩傳感器座上。慣性輪11用來增大轉(zhuǎn)動軸系的轉(zhuǎn)動慣量，在微特電機啟動過程中，在同樣的力矩作用下，角加速度減小，拉入額定轉(zhuǎn)速的時間增大，即啟動時間增大，便于測量力矩測量和分析電機機械力學(xué)特性。
【主權(quán)項】
1.一種微特電機反作用力矩測試儀，其特征在于:由被測試微特電機工裝(2)、力矩測量托盤(4)、靜壓氣浮軸承(6)、靜壓氣浮軸承座(7)、聯(lián)軸器(8)、力矩傳感器(9)、力矩傳感器座(10)、慣性輪(11)組成，安裝在力矩傳感器座(10)上的力矩傳感器(9)通過聯(lián)軸器(8)與安裝在靜壓氣浮軸承座(7)上的靜壓氣浮軸承(6)同軸連接，力矩測量托盤⑷安裝在靜壓氣浮軸承￠)的上軸伸端，被測試微特電機工裝(2)設(shè)置在力矩測量托盤(4)中心，在力矩測量托盤(4)上設(shè)有用于裝掛砝碼的自標定用力臂桿(5)，用于與被測試微特電機⑴轉(zhuǎn)動主軸連接的慣性輪(11)設(shè)置在被測試微特電機工裝⑵的上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微特電機反作用力矩測試儀，其特征在于:在力矩測量托盤(4)上設(shè)有導(dǎo)線鱷魚鉗(3)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種微特電機反作用力矩測試儀，由被測試微特電機工裝、力矩測量托盤、靜壓氣浮軸承、聯(lián)軸器、力矩傳感器及慣性輪等組成，力矩傳感器通過聯(lián)軸器與靜壓氣浮軸承同軸連接，力矩測量托盤安裝在靜壓氣浮軸承的上軸伸端，被測試微特電機工裝設(shè)置在力矩測量托盤中心，在力矩測量托盤上設(shè)有用于裝掛砝碼的自標定用力臂桿，用于與被測試微特電機轉(zhuǎn)動主軸連接的慣性輪設(shè)置在被測試微特電機工裝的上方。本實用新型采用了靜壓氣浮軸承技術(shù)，由此將傳統(tǒng)測功機對電機的動態(tài)測量方式簡化為靜態(tài)測量方式，實現(xiàn)了數(shù)字化測量，解決了以往力矩傳感器承受軸向壓力而影響力矩測量精度問題，提高了測量精度。
【IPC分類】G01M13-00, G01L3-00
【公開號】CN204301901
【申請?zhí)枴緾N201420857708
【發(fā)明人】馬志奎
【申請人】西安航志機電設(shè)備科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月29日