一种可模拟高低温环境的加载系统的制作方法

    专利查询2026-01-21  5


    本发明属于伺服机构,更具体地说,是涉及一种可模拟高低温环境的加载系统。


    背景技术:

    1、伺服机构加载模拟系统是一种用于模拟伺服机构所控制对象的负载特性的系统,为被测伺服机构的研究性试验提供接近真实负载对象的动态试验条件。

    2、目前伺服机构加载模拟系统多包括摩擦力矩加载模拟、惯量负载模拟以及弹性力矩加载模拟等,通过在实验室条件下测试伺服机构在实际受载条件下的各种性能指标。

    3、但在航空航天领域,飞行器的被测伺服机构实际工作所处的温度环境是与地面的温度环境不同。在不同的温度下,伺服机构的材料属性、摩擦系数、润滑效果等都可能发生变化,进而影响其动态特性和负载能力。而现有技术中,并未考虑到温度环境对被测伺服机构的影响,测试结果无法真实反映伺服机构在实际工作中的性能。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种可模拟高低温环境的加载系统,旨在解决现有伺服机构负载模拟系统未考虑环境温度变化,导致测试结果不准确的问题。

    2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:提供一种可模拟高低温环境的加载系统,用于对被测设备进行高低温环境和负载模拟,被测设备包括伺服机构,包括沿加载轴的长度方向自前向后依次设置的刚度模拟机构、摩擦力矩模拟机构、惯量力矩模拟机构和弹性力矩模拟机构;还包括伺服机构和高低温环境模拟机构,所述伺服机构固定于所述刚度模拟机构内;所述高低温环境模拟机构包括覆盖在所述刚度模拟机构的外侧的温变箱,所述温变箱连接温变设备主机;

    3、伺服机构推动所述加载轴转动,所述刚度模拟机构、所述摩擦力矩模拟机构、所述惯量力矩模拟机构和所述弹性力矩模拟机构动作以模拟伺服机构在真实环境温度下的刚度和真实环境温度下所受到的摩擦力矩、惯量力矩、弹性力矩。

    4、作为本申请另一实施例,所述温变箱包括两个连接配合的箱体结构,两个所述箱体结构通过卡扣连接,两个所述箱体结构的连接处设有密封结构。

    5、作为本申请另一实施例,两个所述箱体结构为横向连接或纵向连接;横向连接的两个所述箱体结构的侧壁上开设有整开门。

    6、作为本申请另一实施例,伺服机构为直线伺服机构,还包括台架,所述刚度模拟机构安装在所述台架上,所述刚度模拟机构包括直线刚度模拟测试结构,所述直线刚度模拟测试结构包括直线刚度调节板,所述直线刚度调节板的一端安装在所述台架上,直线伺服机构的两端分别铰接于所述直线刚度调节板的另一端和所述加载轴上。

    7、作为本申请另一实施例,所述直线刚度模拟测试结构还包括直线滑台和横向零位长度调节座,所述直线滑台沿垂直于所述加载轴的轴向方向滑动设置于所述台架上,所述横向零位长度调节座沿垂直于所述加载轴的轴向方向滑动设于所述直线滑台的上端;所述横向零位长度调节座用于夹持所述直线刚度调节板。

    8、作为本申请另一实施例,所述直线滑台上设有滑槽,所述横向零位长度调节座上设有与所述滑槽配合的滑块;

    9、所述直线滑台和所述横向零位长度调节座之间安装有驱动机构,所述驱动机构为丝杠螺母组件,所述丝杠螺母组件的丝杠安装在所述直线滑台上,所述丝杠螺母组件的螺母安装在所述横向零位长度调节座上;

    10、所述丝杠转动带动所述螺母和所述横向零位长度调节座相对所述直线滑台滑动。

    11、作为本申请另一实施例,伺服机构为旋转伺服机构,还包括台架,所述刚度模拟机构安装在所述台架上,所述刚度模拟机构包括旋转刚度模拟测试结构,所述旋转刚度模拟测试结构包括旋转伺服安装盘和旋转刚度调节板;所述旋转伺服机构借助联轴器与所述加载轴连接,用于驱动所述加载轴旋转;所述旋转刚度调节板的一端通过所述旋转伺服安装盘与所述加载轴连接,所述旋转刚度调节板的另一端安装在所述台架上;

    12、旋转伺服机构转动带动所述加载轴和所述旋转伺服安装盘旋转,所述旋转刚度调节板产生形变。

    13、作为本申请另一实施例,所述旋转刚度调节板通过纵向零位长度调节座、驱动机构和固定座安装在所述台架上;

    14、所述纵向零位长度调节座用于夹持所述旋转刚度调节板,所述固定座两端分别固定在所述台架上和所述加载轴上,所述纵向零位长度调节座通过滑槽滑块组件可相对所述固定座滑动,所述驱动机构设置于所述纵向零位长度调节座和所述固定座之间,用于驱动所述纵向零位长度调节座相对所述固定座滑动,所述驱动机构为丝杠螺母组件,所述丝杠螺母组件的丝杠安装在所述固定座上,所述丝杠螺母组件的螺母安装在所述纵向零位长度调节座上;所述丝杠转动带动所述螺母和所述纵向零位长度调节座相对所述固定座滑动。

    15、作为本申请另一实施例,还包括台架,所述摩擦力矩模拟机构安装在所述台架上,所述摩擦力矩模拟机构包括液压卡钳、刹车盘和传感器组,所述刹车盘借助刹车盘安装座套设固定在所述加载轴的外侧,所述液压卡钳安装在所述刹车盘安装座上,所述液压卡钳设置于所述刹车盘的两侧且能够与所述刹车盘相抵接;所述传感器组包括间隔设置的力传感器和位移传感器,所述位移传感器安装在所述加载轴上,所述力传感器两端分别安装在所述刹车盘安装座上和所述台架上。

    16、作为本申请另一实施例,所述惯量力矩模拟机构包括惯量母盘、惯量子盘和调节块,所述惯量母盘通过法兰连接在所述加载轴的外侧;所述惯量子盘为多个,多个所述惯量子盘依次连接在所述惯量母盘上,所述惯量子盘包括两个对向设置的半盘结构;每个所述惯量子盘上均设有多个所述调节块,所述调节块具有沿所述惯量子盘的径向的自由度。

    17、本发明提供的一种可模拟高低温环境的加载系统的有益效果在于:与现有技术相比,本发明一种可模拟高低温环境的加载系统,通过在刚度模拟机构的外侧设置高低温环境模拟机构,可以实现将待测的伺服机构完全置于温变环境内,通过温变箱内的温度至实现对伺服机构的升温或降低,以模拟实际工作过程中的伺服机构的不同温度,以提高模拟系统的检测准确性。



    技术特征:

    1.一种可模拟高低温环境的加载系统,用于对被测设备进行高低温环境和负载模拟,被测设备包括伺服机构,其特征在于,包括沿加载轴(109)的长度方向设置的刚度模拟机构(200)、摩擦力矩模拟机构(300)、惯量力矩模拟机构(400)和弹性力矩模拟机构(500);还包括高低温环境模拟机构,所述伺服机构安装在所述刚度模拟机构(200)内;所述高低温环境模拟机构包括覆盖在所述刚度模拟机构(200)的外侧的温变箱(102),所述温变箱(102)连接温变设备主机(101);

    2.如权利要求1所述的一种可模拟高低温环境的加载系统,其特征在于,所述温变箱(102)包括两个连接配合的箱体结构,两个所述箱体结构通过卡扣连接,两个所述箱体结构的连接处设有密封结构。

    3.如权利要求2所述的一种可模拟高低温环境的加载系统,其特征在于,两个所述箱体结构为横向连接或纵向连接;横向连接的两个所述箱体结构的侧壁上开设有整开门。

    4.如权利要求1所述的一种可模拟高低温环境的加载系统,伺服机构为直线伺服机构(209),其特征在于,还包括台架(108),所述刚度模拟机构(200)安装在所述台架(108)上,所述刚度模拟机构(200)包括直线刚度模拟测试结构,所述直线刚度模拟测试结构包括直线刚度调节板(210),所述直线刚度调节板(210)的一端安装在所述台架(108)上,直线伺服机构(209)的两端分别铰接于所述直线刚度调节板(210)的另一端和所述加载轴(109)上。

    5.如权利要求4所述的一种可模拟高低温环境的加载系统,其特征在于,所述直线刚度模拟测试结构还包括直线滑台(212)和横向零位长度调节座(211),所述直线滑台(212)沿垂直于所述加载轴(109)的轴向方向滑动设置于所述台架(108)上,所述横向零位长度调节座(211)沿垂直于所述加载轴(109)的轴向方向滑动设于所述直线滑台(212)的上端;所述横向零位长度调节座(211)用于夹持所述直线刚度调节板(210)。

    6.如权利要求5所述的一种可模拟高低温环境的加载系统,其特征在于,所述直线滑台(212)上设有滑槽,所述横向零位长度调节座(211)上设有与所述滑槽配合的滑块;

    7.如权利要求1所述的一种可模拟高低温环境的加载系统,伺服机构为旋转伺服机构,其特征在于,还包括台架(108),所述刚度模拟机构(200)安装在所述台架(108)上,所述刚度模拟机构(200)包括旋转刚度模拟测试结构,所述旋转刚度模拟测试结构包括旋转伺服安装盘(202)和旋转刚度调节板(205);所述旋转伺服机构借助联轴器与所述加载轴(109)连接,用于驱动所述加载轴(109)旋转;所述旋转刚度调节板(205)的一端通过所述旋转伺服安装盘(202)与所述加载轴(109)连接,所述旋转刚度调节板(205)的另一端安装在所述台架(108)上;

    8.如权利要求7所述的一种可模拟高低温环境的加载系统,其特征在于,所述旋转刚度调节板(205)通过纵向零位长度调节座(206)、驱动机构和固定座(207)安装在所述台架(108)上;

    9.如权利要求1所述的一种可模拟高低温环境的加载系统,其特征在于,还包括台架(108),所述摩擦力矩模拟机构(300)安装在所述台架(108)上,所述摩擦力矩模拟机构(300)包括液压卡钳(303)、刹车盘(304)和传感器组,所述刹车盘(304)借助刹车盘安装座(305)套设固定在所述加载轴(109)的外侧,所述液压卡钳(303)安装在所述刹车盘安装座(305)上,所述液压卡钳(303)设置于所述刹车盘(304)的两侧且能够与所述刹车盘(304)相抵接;所述传感器组包括间隔设置的力传感器(301)和位移传感器(302),所述位移传感器(302)安装在所述加载轴(109)上,所述力传感器(301)两端分别安装在所述刹车盘安装座(305)上和所述台架(108)上。

    10.如权利要求1所述的一种可模拟高低温环境的加载系统,其特征在于,所述惯量力矩模拟机构(400)包括惯量母盘(401)、惯量子盘(402)和调节块,所述惯量母盘(401)通过法兰(403)连接在所述加载轴(109)的外侧;所述惯量子盘(402)为多个,多个所述惯量子盘(402)依次连接在所述惯量母盘(401)上,所述惯量子盘(402)包括两个对向设置的半盘结构;每个所述惯量子盘(402)上均设有多个所述调节块,所述调节块具有沿所述惯量子盘(402)的径向的自由度。


    技术总结
    本发明提供了一种可模拟高低温环境的加载系统,属于伺服机构技术领域,用于对被测设备进行高低温环境和负载模拟,被测设备包括伺服机构,可模拟高低温环境的加载系统包括沿加载轴的长度方向依次设置的刚度模拟机构、摩擦力矩模拟机构、惯量力矩模拟机构和弹性力矩模拟机构;还包括高低温环境模拟机构,伺服机构固定于刚度模拟机构内,高低温环境模拟机构包括覆盖在刚度模拟机构的外侧的温变箱,温变箱连接温变设备主机。本发明提供的一种可模拟高低温环境的加载系统,实现了伺服机构负载模拟系统在不同的温度下的模拟检测,提高模拟系统的检测准确性。

    技术研发人员:李丹,王超,董韶鹏,尚耀星
    受保护的技术使用者:航辰系统(太仓)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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