【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于舵机系统测试，具体涉及一种舵机负载模拟装置。
技术介绍
1、舵机系统作为飞行器的执行机构，是飞行器闭环控制的重要组成部分，舵机性能的好坏直接影响飞行器的性能。因此，为更好地保证舵机的功能和指标，需要对舵机系统在地面进行半实物仿真试验测试。目前半实物仿真在飞行器及其分系统研发过程中发挥着重要的作用，而负载模拟装置是半实物仿真中所使用的重要设备，用于模拟舵机在实际飞行过程中所承载的载荷。
2、当前舵机负载模拟装置多采用机械式原理，通过主动或被动式调节负载模拟装置，实现对舵机扭矩的加载。机械式负载模拟装置虽然结构简单，但由于需要手动调节机械结构进行载荷加载，造成载荷加载存在梯度，即难以模拟任意连续载荷。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是：针对现有技术的不足，提供一种电磁式舵机负载模拟装置。
2、本专利技术的技术方案是：一种电磁式舵机负载模拟装置，包括：线圈、控制测量模块、转轴、动磁芯、动磁芯壳体、动磁芯盖板、静磁芯、锁紧螺母、角接触滚珠轴承以及静磁芯壳体。
3、转轴安装在动磁芯壳体的中心位置，转轴的上端面与控制测量模块连接；动磁芯壳体下端面设有环形空腔，缠绕有线圈的动磁芯安装在该环形孔腔内，并通过动磁芯盖板紧固。
4、锁紧螺母将转轴和动磁芯壳体进行锁紧，转轴的下端穿过静磁芯壳体，静磁芯安装在静磁芯壳体内，静磁芯与转轴之间设有角接触滚珠轴承。
5、测试时，静磁芯壳体由工装夹紧，转轴的下端与待测舵机输出轴紧固连接，
6、上述方案中，具体的，动磁芯壳体采用不锈钢材料，外形为圆柱体，上端面铣出圆柱状阶梯孔用来安装控制测量模块；动磁芯壳体的下端面中心处铣出有用于安装转轴的螺纹圆柱孔，该螺纹圆柱孔与上端面铣出的圆柱状阶梯孔相通；动磁芯壳体的下端面铣出有用于安装动磁芯的环形空腔；转轴与动磁芯壳体的螺纹圆柱孔螺纹连接，动磁芯与动磁芯壳体的环形孔腔螺纹连接。
7、上述方案中，具体的，动磁芯材料为铁磁性耐磨金属材料，外形为圆环状柱体；动磁芯下端面经过处理增大其摩擦系数。
8、上述方案中，具体的，动磁芯盖板材料为不锈钢，形状为环形薄板，通过外螺纹和动磁芯壳体外圆环壳体内表面的内螺纹进行连接，将线圈紧固在密闭空腔内；动磁芯穿过动磁芯盖板内孔，并突出于动磁芯盖板的下端面。
9、上述方案中，具体的，静磁芯壳体材料为不锈钢，上端面铣出圆柱状槽用来安装静磁芯，中心铣出通孔用来穿过转轴；静磁芯壳体圆柱状槽底面沿周向设有6个通孔用来紧固静磁芯。
10、上述方案中，具体的，静磁芯材料为铁磁性耐磨金属材料，形状为圆环柱状，安装在静磁芯壳体圆柱形槽内，其下端面沿周向设有6个沉头螺纹孔，静磁芯通过6个沉头螺钉紧固在静磁芯壳体的圆柱状槽内；静磁芯上端面经过处理增大摩擦系数。
11、上述方案中，具体的，角接触滚珠轴承外圈通过过盈配合的方式安装在静磁芯的内圆柱孔，角接触滚珠轴承的上端面低于静磁芯的上端面。
12、转轴为不锈钢材料，下端设有内六角结构用来连接待测舵机输出轴，另一端设有外螺纹用来连接动磁芯壳体；转轴从角接触滚珠轴承下端面穿过，与角接触滚珠轴承内圈过盈配合；角接触滚珠轴承下端面顶住转轴轴肩端面进行轴向定位。
13、锁紧螺母从转轴有螺纹一侧旋入；转轴通过外螺纹和动磁芯壳体内圆环凸起结构的内螺纹连接，其上端面顶住动磁芯壳体中心的阶梯孔，并拧紧锁紧螺母将转轴和动磁芯壳体进行锁紧。
14、上述方案中，具体的，控制测量模块连接线圈；控制测量模块内部设计有扭矩测量仪用于测量转轴受到的摩擦扭矩；控制测量模块外接控制终端，控制终端提供电源并显示所测得的转轴扭矩。
15、有益效果：
16、(1)本专利技术通过工装夹持静磁芯壳体外表面进行整个测量装置的固定，将待测舵机输出轴通过转轴的内六角结构一端进行连接。通过接通外部控制终端经过控制测量模块给线圈供电产生电磁场，动磁芯经电磁场磁化后产生磁性吸引静磁芯，使动磁芯下端面和静磁芯上端面因为磁力作用接触产生摩擦力，从而对待测舵机输出轴产生摩擦扭矩负载。根据控制终端显示的转轴的摩擦扭矩大小，通过调节控制终端的电流大小可以获得任意的模拟负载扭矩。
17、(2)本专利技术可通过改变线圈电流大小来控制负载扭矩的加载范围，能够获得任意连续的模拟负载，从而达到通过半实物仿真试验测试得到舵机系统真实性能的目的。
18、(3)本专利技术中的电磁式舵机负载模拟装置采用锁紧螺母紧固转轴和动磁芯壳体的连接，从而保证待测舵机正反转都能够正常测试。
19、(4)本专利技术结构简单、控制方便、适用范围广，设置的动磁芯与转轴同轴可以保证摩擦力矩均匀无偏载。
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1.一种电磁式舵机负载模拟装置，其特征在于，包括：线圈(1)、控制测量模块(2)、转轴(3)、动磁芯(4)、动磁芯壳体(5)、动磁芯盖板(6)、静磁芯(7)、锁紧螺母(8)、角接触滚珠轴承(9)以及静磁芯壳体(10)；
2.如权利要求1所述的一种电磁式舵机负载模拟装置，其特征在于，所述动磁芯壳体(5)采用不锈钢材料，外形为圆柱体，上端面铣出圆柱状阶梯孔用来安装所述控制测量模块(2)；所述动磁芯壳体(5)的下端面中心处铣出有用于安装所述转轴(3)的螺纹圆柱孔，该螺纹圆柱孔与上端面铣出的圆柱状阶梯孔相通；所述动磁芯壳体(5)的下端面铣出有用于安装所述动磁芯(4)的环形空腔；所述转轴(3)与所述动磁芯壳体(5)的螺纹圆柱孔螺纹连接，所述动磁芯(4)与所述动磁芯壳体(5)的环形孔腔螺纹连接。
3.如权利要求1或2所述的一种电磁式舵机负载模拟装置，其特征在于，所述动磁芯(4)材料为铁磁性耐磨金属材料，外形为圆环状柱体；所述动磁芯(4)下端面经过处理增大其摩擦系数。
4.如权利要求1或2所述的一种电磁式舵机负载模拟装置，其特征在于，所述动磁芯盖板(6)材料
5.如权利要4所述的一种电磁式舵机负载模拟装置，其特征在于，所述静磁芯壳体(10)材料为不锈钢，上端面铣出圆柱状槽用来安装所述静磁芯(7)，中心铣出通孔用来穿过所述转轴(3)；所述静磁芯壳体(10)圆柱状槽底面沿周向设有6个通孔用来紧固所述静磁芯(7)。
6.如权利要5所述的一种电磁式舵机负载模拟装置，其特征在于，所述静磁芯(7)材料为铁磁性耐磨金属材料，形状为圆环柱状，安装在所述静磁芯壳体(10)圆柱形槽内，其下端面沿周向设有6个沉头螺纹孔，所述静磁芯(7)通过6个沉头螺钉紧固在所述静磁芯壳体(10)的圆柱状槽内；所述静磁芯(7)上端面经过处理增大摩擦系数。
7.如权利要6所述的一种电磁式舵机负载模拟装置，其特征在于，所述角接触滚珠轴承(9)外圈通过过盈配合的方式安装在所述静磁芯(7)的内圆柱孔，所述角接触滚珠轴承(9)的上端面低于所述静磁芯(7)的上端面；
8.如权利要1或2所述的一种电磁式舵机负载模拟装置，其特征在于，所述控制测量模块(2)连接所述线圈(1)；所述控制测量模块(2)内部设计有扭矩测量仪用于测量所述转轴(3)受到的摩擦扭矩；所述控制测量模块(2)外接控制终端，控制终端提供电源并显示所测得的转轴扭矩。
...【技术特征摘要】
1.一种电磁式舵机负载模拟装置，其特征在于，包括：线圈(1)、控制测量模块(2)、转轴(3)、动磁芯(4)、动磁芯壳体(5)、动磁芯盖板(6)、静磁芯(7)、锁紧螺母(8)、角接触滚珠轴承(9)以及静磁芯壳体(10)；
2.如权利要求1所述的一种电磁式舵机负载模拟装置，其特征在于，所述动磁芯壳体(5)采用不锈钢材料，外形为圆柱体，上端面铣出圆柱状阶梯孔用来安装所述控制测量模块(2)；所述动磁芯壳体(5)的下端面中心处铣出有用于安装所述转轴(3)的螺纹圆柱孔，该螺纹圆柱孔与上端面铣出的圆柱状阶梯孔相通；所述动磁芯壳体(5)的下端面铣出有用于安装所述动磁芯(4)的环形空腔；所述转轴(3)与所述动磁芯壳体(5)的螺纹圆柱孔螺纹连接，所述动磁芯(4)与所述动磁芯壳体(5)的环形孔腔螺纹连接。
3.如权利要求1或2所述的一种电磁式舵机负载模拟装置，其特征在于，所述动磁芯(4)材料为铁磁性耐磨金属材料，外形为圆环状柱体；所述动磁芯(4)下端面经过处理增大其摩擦系数。
4.如权利要求1或2所述的一种电磁式舵机负载模拟装置，其特征在于，所述动磁芯盖板(6)材料为不锈钢，形状为环形薄板，通过外螺纹和所述动磁芯壳体(5)外圆环壳体内表面的内螺纹进行连接，将所述线圈(1)紧固在密闭空腔内；所述动磁芯(4)穿过所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李泽峰，孟凡强，刘忠琳，井孟凯，李金锴，
申请(专利权)人：河北汉光重工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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