基于轨道式力臂的抗扭装置及抗扭方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于轨道式力臂的抗扭装置及抗扭方法，涉及抗扭力测试领域；现提出如下方案，其包括轨道式力臂，轨道式力臂包括第一轨道臂组件和第二轨道臂组件，第一轨道臂组件的输出端装配有第一抖动机构，第一抖动机构的输出端装配有电动扭力扳手，第二轨道臂组件的输出端装配有第二抖动机构，第二抖动机构的输出端装配有三爪卡盘，第一抖动机构包括扭矩管和扭矩轴，扭矩轴与扭矩管滑动连接，扭矩管上装配有驱动扭矩轴沿

【技术实现步骤摘要】
基于轨道式力臂的抗扭装置及抗扭方法


[0001]本专利技术涉及扭力测试领域，尤其涉及基于轨道式力臂的抗扭装置及抗扭方法
。

技术介绍

[0002]抗扭强度测试主要应用于需要承受扭转载荷的各种材料和结构，例如车辆设计时，对车中的轴
、
螺栓与螺母的抗扭强度测试，可以根据实验数据，改变零件使用，来改善车的强度，测出零件的抗扭强度，可改变零件结构及材质来改善零件抗扭强度；授权公告号为
CN206192791U
的中国专利公开了一种螺栓抗扭强度测试装置，其基于扭力扳手来拧动螺栓，直至螺栓变形
、
断裂或滑丝的情况出现，来判断螺栓的抗扭强度；测试件为轴时也能用同样的原理来测试，但是仅能测试静态状态下，螺栓或其余测试件的抗扭强度，而测试件用到机器或车辆上，车辆
、
机器在行驶或工作状态下，会受到多种因素影响，例如车辆的运动状态有直线和拐弯都会影响零件的抗扭强度，尤其是在颠簸路面上，还有使用环境，在不同温度与湿度下都会对零件的抗扭强度产生影响
。

技术实现思路

[0003]（一）专利技术目的有鉴于此，本专利技术的目的在于提出基于轨道式力臂的抗扭装置及抗扭方法，以实现在多种环境下测试被测试件的综合抗扭强度，针对性改善测试件的抗扭强度
。
[0004]（二）技术方案为达到上述技术目的，本专利技术提供了基于轨道式力臂的抗扭装置及抗扭方法：其包括轨道式力臂，轨道式力臂包括：第一轨道臂组件，所述第一轨道臂组件的输出端装配有第一抖动机构，所述第一抖动机构在第一轨道臂组件上沿
X
轴或
Z
轴直线运动，所述第一抖动机构的输出端装配有用于给外部测试件施加扭力的电动扭力扳手；第二轨道臂组件，所述第二轨道臂组件的输出端装配有第二抖动机构，所述第二轨道臂组件在第二抖动机构上沿
X
轴或
Z
轴直线运动，所述第二抖动机构的输出端装配有用于固定外部测试件的三爪卡盘；所述第一抖动机构包括扭矩管和扭矩轴，所述扭矩轴与扭矩管滑动连接，所述扭矩管上装配有驱动扭矩轴沿
Y
轴直线运动的抖动驱动组件；通过所述第一轨道臂组件
、
第二轨道臂组件
、
第一抖动机构及第二抖动机构配合让电动扭力扳手在对测试件施加扭力的同时能沿
X、Y
与
Z
三轴运动，进行动态模拟测试
。
[0005]优选地，所述第一轨道臂组件包括
X
轴轨道臂，所述
X
轴轨道臂的端部滑动装配有驱动
X
轴轨道臂沿
Z
轴直线运动的
Y
轴轨道臂，所述
X
轴轨道臂与
Y
轴轨道臂垂直分布
。
[0006]优选地，所述
X
轴轨道臂包括轨道
、
轨道滑车
、
位移传感器和感应块，所述轨道与
Y
轴轨道臂的输出端滑动连接，所述轨道滑车与轨道滑动连接，所述位移传感器与感应块分别固定在轨道和轨道滑车上，所述位移传感器与感应块配合用于监测轨道滑车的位移距
离
。
[0007]优选地，所述第二轨道臂组件与第一轨道臂组件的结构和作用相同
。
[0008]优选地，所述第二抖动机构与第一抖动机构的结构和作用相同
。
[0009]优选地，所述抖动驱动组件包括：固定座，所述固定座固定在扭矩轴上；活动座，所述活动座与扭矩轴滑动连接；导杆，所述导杆的一端固定在固定座上，且所述导杆的另一端与活动座滑动连接；丝杠，所述丝杠的一端与固定座转动连接，所述丝杠的另一端与活动座螺纹连接；步进电机，所述步进电机固定在固定座上；主动齿轮，所述主动齿轮固定在步进电机的输出端上；传动齿环，所述传动齿环与固定座转动连接，所述丝杠的端部固定于与传动齿环啮合的从动齿轮，所述主动齿轮与传动齿环啮合，并用于驱动传动齿环转动；气缸，所述气缸固定在扭矩管上，所述气缸用于推动活动座下降
。
[0010]优选地，所述扭矩轴的端部固定有滑杆，所述滑杆的外表面滑动连接有对扭矩轴进行限位的限位块，且所述限位块固定在扭矩管内部，所述滑杆的外表面套设有用于滑杆复位的弹簧，所述弹簧的两端分别与滑杆和限位块相抵
。
[0011]优选地，所述扭矩轴的输出端固定有用于装配电动扭力扳手的工具适配座，所述电动扭力扳手固定在工具适配座上
。
[0012]优选地，所述扭矩轴的底部装配有模拟环境箱，所述模拟环境箱包括：箱体，所述电动扭力扳手和三爪卡盘皆设置于箱体内，所述箱体用于构成封闭的实验环境，所述箱体上插设固定有高温控模块
、
湿度控制模块和低温控模块；高温控模块，所述高温控模块对所述箱体内温度进行升温，并实时获取所述箱体内温度；湿度控制模块，所述高温控模块对所述箱体内湿度进行控制；低温控模块，所述低温控模块对所述箱体内温度进行降温，并实时获取所述箱体内温度
。
[0013]优选地，所述箱体的侧面开设有用于拿放测试件的窗口，且箱体侧面转动连接有用于封闭窗口的箱门，所述箱体的表面开设有供第一抖动机构和第二抖动机构输出端穿过的通槽，所述第二抖动机构的输出端与通槽封闭连接，所述第一抖动机构的输出端与通槽滑动连接，所述扭矩轴上套接固定有密封罩，且所述密封罩的底部固定在箱体上
。
[0014]上述基于轨道式力臂的抗扭装置的抗扭方法，抗扭测试步骤包括：
S1
，静态环境测试，将测试件的两端分别与三爪卡盘和电动扭力扳手固定，通过电动扭力扳手对测试件施加扭力，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值
k1
；
S2
，动态场景一测试，模拟直线运动下测试件的抗扭力值，将测试件的两端分别与三爪卡盘和电动扭力扳手固定，通过电动扭力扳手对测试件施加扭力，同时第一轨道臂组件与第二轨道臂组件工作驱动第一抖动机构与第二抖动机构同步沿
X
轴往复运动，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值
k2
；
S3
，动态场景二测试，模拟直线运动加弯道运动下测试件的抗扭力值，将测试件的
两端分别与三爪卡盘和电动扭力扳手固定，通过电动扭力扳手对测试件施加扭力，同时第一轨道臂组件与第二轨道臂组件工作驱动第一抖动机构与第二抖动机构同步沿
X
轴与
Z
轴往复运动，直至测试件形变后无法复位，获得测试件的最大抗扭力值
k3
；
S4
，动态场景三测试，模拟振动状态下直线运动加弯道运动时测试件的抗扭力值，将测试件的两端分别与三爪卡盘和电动扭力扳手固定，通过电动扭力扳手对测试件施加扭力，第一抖动机构与第二抖动机构同时驱动电动扭力扳手和三爪卡盘上下抖动，同时第一轨道臂组件与第二轨道臂组件工作驱动第一抖动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于轨道式力臂的抗扭装置，包括轨道式力臂，其特征在于，轨道式力臂包括：第一轨道臂组件（1），所述第一轨道臂组件（1）的输出端装配有第一抖动机构（3），所述第一抖动机构（3）在第一轨道臂组件（1）上沿
X
轴或
Z
轴直线运动，所述第一抖动机构（3）的输出端装配有用于给外部测试件施加扭力的电动扭力扳手（5）；第二轨道臂组件（2），所述第二轨道臂组件（2）的输出端装配有第二抖动机构（4），所述第二轨道臂组件（2）在第二抖动机构（4）上沿
X
轴或
Z
轴直线运动，所述第二抖动机构（4）的输出端装配有用于固定外部测试件的三爪卡盘（6）；所述第一抖动机构（3）包括扭矩管（
31
）和扭矩轴（
33
），所述扭矩轴（
33
）与扭矩管（
31
）滑动连接，所述扭矩管（
31
）上装配有驱动扭矩轴（
33
）沿
Y
轴直线运动的抖动驱动组件（
32
）；通过所述第一轨道臂组件（1）
、
第二轨道臂组件（2）
、
第一抖动机构（3）及第二抖动机构（4）配合让电动扭力扳手（5）在对测试件施加扭力的同时能沿
X、Y
与
Z
三轴运动，进行动态模拟测试
。2.
根据权利要求1所述的基于轨道式力臂的抗扭装置，其特征在于，所述第一轨道臂组件（1）包括
X
轴轨道臂（
11
），所述
X
轴轨道臂（
11
）的端部滑动装配有驱动
X
轴轨道臂（
11
）沿
Z
轴直线运动的
Y
轴轨道臂（
12
），所述
X
轴轨道臂（
11
）与
Y
轴轨道臂（
12
）垂直分布
。3.
根据权利要求2所述的基于轨道式力臂的抗扭装置，其特征在于，所述
X
轴轨道臂（
11
）包括轨道（
111
）
、
轨道滑车（
112
）
、
位移传感器（
113
）和感应块（
114
），所述轨道（
111
）与
Y
轴轨道臂（
12
）的输出端滑动连接，所述轨道滑车（
112
）与轨道（
111
）滑动连接，所述位移传感器（
113
）与感应块（
114
）分别固定在轨道（
111
）和轨道滑车（
112
）上，所述位移传感器（
113
）与感应块（
114
）配合用于监测轨道滑车（
112
）的位移距离
。4.
根据权利要求1所述的基于轨道式力臂的抗扭装置，其特征在于，所述第二轨道臂组件（2）与第一轨道臂组件（1）的结构和作用相同
。5.
根据权利要求1所述的基于轨道式力臂的抗扭装置，其特征在于，所述第二抖动机构（4）与第一抖动机构（3）的结构和作用相同
。6.
根据权利要求1所述的基于轨道式力臂的抗扭装置，其特征在于，所述抖动驱动组件（
32
）包括：固定座（
321
），所述固定座（
321
）固定在扭矩轴（
33
）上；活动座（
322
），所述活动座（
322
）与扭矩轴（
33
）滑动连接；导杆（
323
），所述导杆（
323
）的一端固定在固定座（
321
）上，且所述导杆（
323
）的另一端与活动座（
322
）滑动连接；丝杠（
324
），所述丝杠（
324
）的一端与固定座（
321
）转动连接，所述丝杠（
324
）的另一端与活动座（
322
）螺纹连接；步进电机（
325
），所述步进电机（
325
）固定在固定座（
321
）上；主动齿轮（
326
），所述主动齿轮（
326
）固定在步进电机（
325
）的输出端上；传动齿环（
327
），所述传动齿环（
327
）与固定座（
321
）转动连接，所述丝杠（
324
）的端部固定于与传动齿环（
327
）啮合的从动齿轮，所述主动齿轮（
326
）与传动齿环（
327
）啮合，并用于驱动传动齿环（
327
）转动；气缸（
328
），所述气缸（
328
）固定在扭矩管（
31
）上，所述气缸（
328
）用于推动活动座（
322
）下降
。
7.
根据权利要求1所述的基于轨道式力臂的抗扭装置，其特征在于，所述扭矩轴（
33
）的端部固定有滑杆（
331
），所述滑杆（
331
）的外表面滑动连接有对扭矩轴（
33
）进行限位的限位块（
333
），且所述限位块（
333
）固定在扭矩管（
31
）内部，所述滑杆（
331
）的外表面套设有用于滑杆（
331
）复位的弹簧（
332
），所述弹簧（
332
）的两端分别与滑杆（
331
）和限位块（
333
）相抵
。8.
根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：温烨博，温言泽，李云海，
申请(专利权)人：上海烨柏自动化设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：