专利名称：轴端式扭矩加载器的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种用于扭矩加载的机械装置。
背景技术：
大型机械设备用的减速器在研发过程中，往往通过封闭试验系统对其进行性能测 试，在封闭试验系统中，使用加载器对整个试验系统施加载荷，以模拟减速器的实际工作状 态，所施加的载荷以功率的形式体现，由加载器施加较大扭矩，整个试验系统再配以高转 速，即可在试验系统中施加较大功率。对于试验系统采用的是同轴传动的形式，考虑到运转 平稳，占地面积小，往往采用轴端加载的方式，即轴端式加载器。如果加载器能施加的转矩 范围大、加载转矩平稳，那么试验系统的性能就优良，适用范围就广。我国在大功率同轴减速器传动封闭试验系统轴端式加载器方面的研发还处于空 白，目前也只能制造小功率低转速的加载器，而大功率高转速的加载器主要依靠进口，且大 多为液压式。国外进口的大功率加载器一般加载角有限、不能整周转动。

发明内容
本发明的目的在于提供在运转中具有自由改变施载力矩的大小、方向和反程自锁 功能的轴端式扭矩加载器。本发明的目的是这样实现的本发明的轴端式扭矩加载器，包括集流环、减速器、输入轴、输出轴、驱动电机和底 座，其特征是减速器包括谐波减速器和行星轮系减速器，还包括安装在输入轴外面的轴承 架、安装在输出轴外面的输出轴套筒、安装在输出轴套筒外面的输出轴端轴承架、固定在驱 动电机外面的驱动电机外壳、固定在谐波减速器外面的谐波减速器外壳和固定在行星轮系 减速器外面的行星轮系减速器壳体，集流环套在输入轴上，输入轴连接驱动电机，谐波减速 器的一端连接驱动电机、另一端连接行星轮系减速器，行星轮系减速器还与输出轴相连，轴 承架和输出轴端轴承架都固定在底座上。本发明轴端式扭矩加载器还可以包括所述的输入轴为空心轴。本发明的优势在于本发明结构简单、紧凑、冷加工工艺性良好、装配工艺性好，对 零件材质及热处理无过高要求、维护保养简便、通用性好、施载装置及其控制系统简单，在 运转中能改变封闭端力矩大小和方向，封闭端力矩值能稳定维持，施载运动行程角无限，同 时也具有力素放大能力，运转中能耗极小、振动及噪音很小。


图1是本发明轴端式扭矩加载器的整体结构剖面图；图2是本发明轴端式扭矩加载器的整体结构左视图；图3是本发明轴端式扭矩加载器的整体结构右视图4是本发明的谐波减速器剖面图；图5是本发明的行星轮系减速器剖面图。
具体实施例方式下面结合附图举例对本发明做更详细地描述 结合图1 5，本发明由集流环1、空心轴2、轴承架3、驱动电机外壳4、驱动电机 5、谐波减速器外壳6、谐波减速器7、谐波减速器输出刚轮8、第行星轮系减速器输入齿轮轴 9、行星轮系减速器壳体10、输出轴套筒11、输出轴套筒轴承12、输出轴端轴承架13、输出轴 14、底座15组成。集流环1过盈套在空心轴2上，空心轴支承在轴承架3上，空心轴2通过 法兰与驱动电机壳体4螺栓连接，内部固定驱动电机5，通过集流环1输入的电力接入到驱 动电机5上，驱动电机壳体4与谐波减速器外壳6通过法兰螺栓连接，谐波减速器7的输入 刚轮固定在谐波减速器外壳6内，谐波减速器输出刚轮8套在行星轮系减速器输入齿轮轴9 左端的外花键上，将动力输入到第二级减速机构中，行星轮系减速器壳体10与输出轴套筒 11通过法兰连接在一起，轴承套筒11的轴端为一个施载端，输出轴14与输出轴套筒11之 间装有输出轴套筒轴承12，输出轴14为另一个施载端。输出轴套筒11支承在输出轴端轴 承架13上，整个加载器通过底座15固定在地基上。谐波减速器外壳6内装有谐波减速器7，连接螺柱18把输入刚轮19固定在壳体6 上，波发生器20与谐波减速器输入法兰21键连接，波发生器20通过轴承22与柔轮23连 接，柔轮23的通过输出刚轮拖动法兰盘24。行星轮系减速器壳体10内装有行星轮系减速器，行星轮系减速器输入齿轮轴9通 过左端的花键与法兰盘24相连，行星轮系减速器输入齿轮轴9与行星齿轮28啮合，行星齿 轮28装在行星齿轮轴29上，行星轴29支撑在行星架27上，行星齿轮28同时与固定内齿 圈26和输出轴14相连的输出内齿圈30啮合，固定内齿圈26位于行星轮系减速器壳体10 的内侧，壳体10左端通过端盖25与谐波减速器外壳6相连，输出内齿圈30通过双花键套 31和输出轴14相连。本发明的工作过程与原理为本发明中集流环1把电力输给驱动电机外壳4内的 驱动电机5，驱动电机5驱动谐波减速器7转动，实现第一级减速增扭，谐波减速器7的输出 刚轮8带动行星轮系减速器输入齿轮轴9转动，驱动行星齿轮28转动，行星齿轮28同时与 固定内齿圈26和输出内齿圈30啮合，达到第二级减速增扭。固定内齿圈26通过构行星轮 系减速器壳体10与输出轴套筒11连接，而输出内齿圈30通过双花键套31和输出轴14相 连，这样，就在输出轴14和输出轴套筒11间产生了大扭矩，即在同一端产生加载扭矩。
权利要求
轴端式扭矩加载器，包括集流环、减速器、输入轴、输出轴、驱动电机和底座，其特征是减速器包括谐波减速器和行星轮系减速器，还包括安装在输入轴外面的轴承架、安装在输出轴外面的输出轴套筒、安装在输出轴套筒外面的输出轴端轴承架、固定在驱动电机外面的驱动电机外壳、固定在谐波减速器外面的谐波减速器外壳和固定在行星轮系减速器外面的行星轮系减速器壳体，集流环套在输入轴上，输入轴连接驱动电机，谐波减速器的一端连接驱动电机、另一端连接行星轮系减速器，行星轮系减速器还与输出轴相连，轴承架和输出轴端轴承架都固定在底座上。
2.根据权利要求1所述的轴端式扭矩加载器，其特征是所述的输入轴为空心轴。
全文摘要
本发明的目的在于提供轴端式扭矩加载器。包括集流环、减速器、输入轴、输出轴、驱动电机、底座、安装在输入轴外面的轴承架、安装在输出轴外面的输出轴套筒、安装在输出轴套筒外面的输出轴端轴承架、固定在谐波减速器外面的谐波减速器外壳和固定在行星轮系减速器外面的行星轮系减速器壳体，集流环套在输入轴上，输入轴连接驱动电机，谐波减速器的一端连接驱动电机、另一端连接行星轮系减速器，行星轮系减速器还与输出轴相连，轴承架和输出轴端轴承架都固定在底座上。本发明能改变封闭端力矩大小和方向，封闭端力矩值能稳定维持，施载运动行程角无限，同时也具有力素放大能力，运转中能耗极小、振动及噪音很小。
文档编号G01M13/02GK101858824SQ20101017296
公开日2010年10月13日 申请日期2010年5月17日 优先权日2010年5月17日
发明者孙荣华, 安永东, 王刚, 王正博, 王立权 申请人:哈尔滨工程大学