[发明专利]一种伺服机构负载模拟器

说明书

技术领域

本发明涉及一种伺服机构负载模拟器，用于模拟火箭尾喷管机械结构力学特性。该装置能够实现惯性力矩的加载；弹性力矩的加载；支承刚度；摩擦力矩的加载，以及以上力矩在一定范围内的连续调节，用于满足不同力矩加载的需要，同时摩擦力矩和弹性力矩还可以分别通过扭矩传感器进行实时测量，属于机械系统试验设施技术领域。

背景技术

伺服机构负载模拟器是一种用来在地面实验室环境下模拟火箭尾喷管结构特性的装置。随着科学技术的发展，对于火箭的大运载能力、机动性和控制精度的要求越来越高，进而对伺服机构地面试验提出了更高的要求，由此推动了伺服机构负载模拟器的研究进展。

传统的伺服机构负载模拟器多为摆钟式结构，也就是惯性负载的模拟采用偏心的钟摆式结构，这种偏心式负载模拟器，在进行伺服机构扫频试验过程中会出现整体较大的振动，对周围试验环境带来不利影响，同时惯量调节方式不是很方便。另外之前的伺服机构负载模拟器对于弹性力矩的加载多考虑不足。

发明内容

1、目的：本发明的目的在于提供一种伺服机构负载模拟器，它是一种全新的伺服机构负载模拟装置，对称式惯量盘结构，解决了现有的偏心式结构试验过程中振动大、模拟负载不准确的问题，该装置弹性力矩、摩擦力矩采用并联式加载方式，两种力矩可以独立的加载和测量。该装置惯量、支撑刚度、弹性力矩、摩擦力矩可以在一定范围内连续的调节。

2、技术方案：本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

本发明一种伺服机构负载模拟器，它包括：

一个底座1、两个侧立板2、两个弹性力矩弹簧板夹持板3、一个弹性力矩加载支座4、一个弹性力矩弹簧板5、一个摆动拨叉6、一个弹性力矩转轴7、一个弹性力矩传感器8、两个球轴承9,12、一个轴承盖10、一个轴承座11、一个摩擦轴13、一个小油缸座14、四个摩擦力矩加载小油缸15、四个摩擦片16、一个摩擦力矩传感器17、一个安装座18、两个滚子轴承19、一个主轴20、一个惯量基盘21、惯量配重盘22、两个调心滚子轴承23、一个上支耳24、一个支撑弹簧板盖板25、一个支撑弹簧板底座26、一个支撑弹簧板27、一个下支耳28、一个导向条29、被试伺服机构30。

它们之间的位置连接关系是：

底座1通过T型螺栓固定在地面T型槽上，两个侧立板2固定在底座1上表面；两个弹性力矩弹簧板夹持板3夹持弹性力矩弹簧板5，固定于弹性力矩加载支座4，弹性力矩加载支座4固定于左侧侧立板2上；摆动拨叉6下端与弹性力矩弹簧板5滑动连接，上端与弹性力矩转轴7固定；弹性力矩转轴7通过球轴承9支撑，球轴承9由轴承座11支撑并由轴承盖10压紧，弹性力矩转轴7与弹性力矩传感器8固定连接；轴承座11安装在小油缸座14上；摩擦力矩加载小油缸15均布安装在小油缸座14上，小油缸座14安装在安装座18上，安装座18安装在侧立板2上；摩擦轴13一端通过球轴承12支撑，摩擦片16由摩擦力矩加载小油缸15推动与摩擦轴13直接面接触；摩擦轴13另一端与摩擦力矩传感器17的一端固定连接，摩擦力矩传感器17的另一端与主轴20固定连接；主轴20左端与两个滚子轴承19内圈过盈配合，两个滚子轴承19外圈与左侧侧立板2过盈配合。主轴20右端与两个调心滚子轴承23内圈过盈配合，两个调心滚子轴承23外圈与右侧侧立板2过盈配合。惯量基盘21固定于主轴20上，上支耳24固定于惯量基盘21上，惯量配重盘22通过螺栓分挂在惯量基盘21上；支撑弹簧板27由支撑弹簧板盖板25与支撑弹簧板底座26夹持固定在底座2上表面，导向条29固定在底座2上表面，与支撑弹簧板底座26属于间隙配合，支撑弹簧板底座26可以相对于导向条29左右滑动；下支耳28固定在支撑弹簧板27一端。被试伺服机构30的缸体与下支耳28连接，活塞杆与上支耳24连接。被试伺服机构30的缸体与下支耳28连接，活塞杆与上支耳24连接；

所述底座1为矩形箱体结构，上表面设有螺纹孔，用于连接侧立板2、导向条29和支撑弹簧板底座27。下底板开有光孔通过T型螺栓固定在地面T型槽上。

所述侧立板2是L型结构件，其底板开有六个光孔，用于和底座1固定连接，一侧面开有两竖排螺纹孔，用于与弹簧力矩加载支架4的固定，其上部开有轴向通孔，用于主轴20的支撑，同时还开有环形槽及均布螺纹孔，用于安装座18的定位与固定。

所述弹簧力矩弹簧板夹持板3是L型结构件，两垂直面间设有三角形加强筋；其一端开有光孔，用于和弹簧力矩加载支座4固定，侧面为矩形凹槽，用于和弹簧力矩弹簧板5定位。