CN106644223A - 光轴扭矩测试装置 - Google Patents

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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0028Force sensors associated with force applying means
    • G01L5/0042Force sensors associated with force applying means applying a torque

Abstract

本发明属于适用于特殊目的的,用来测量诸如由冲击产生的力、功、机械功率或转矩的装置或方法领域,具体公开了一种光轴扭矩测试装置,包括固定台、提供扭矩的第一驱动装置和提供扭矩的第二驱动装置,第一驱动装置和第二驱动装置分别位于固定台的两侧;第一驱动装置的输出端上设有第一圆盘,第一圆盘中心设有第一通孔,第一通孔中滑动连接有第一卡块和第二卡块,第一卡块的横截面面积从第一大端到第一小端逐渐减小,第二卡块包括第二卡块的横截面面积从第二大端到第二小端逐渐减小。本方案防止了测试过程中,光轴与扭力提供装置之间打滑,影响测试结果。

Description

光轴扭矩测试装置
技术领域
本发明属于适用于特殊目的的,用来测量诸如由冲击产生的力、功、机械功率或转矩的装置或方法领域。
背景技术
光轴又可分为:传动轴,主要用来传递扭矩而不承受弯矩,如起重机移动机构中的长光轴、汽车的驱动轴等。因此,光轴的扭矩检测成为产品检测的一环。
现有扭矩测试装置中,由于扭矩提供机构与光轴之间夹紧力不够,在测试过程中扭矩提供机构与光轴之间容易打滑,影响测试结果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光轴扭矩测试装置,已解决在测试过程中扭矩提供机构与光轴之间容易打滑,影响测试结果的问题。
为了达到上述目的,本发明的基础方案提供一种光轴扭矩测试装置,包括固定台、提供扭矩的第一驱动装置和提供扭矩的第二驱动装置,第一驱动装置和第二驱动装置分别位于固定台的两侧;第一驱动装置的输出端上设有第一圆盘,第一圆盘中心设有第一通孔,第一通孔呈椭圆形,第一通孔中滑动连接有第一卡块和第二卡块,第一卡块包括第一大端和第一小端,第一卡块的横截面面积从第一大端到第一小端逐渐减小,第二卡块包括第二大端和第二小端,第二卡块的横截面面积从第二大端到第二小端逐渐减小,第一卡块的横截面面积和第二卡块的横截面面积均沿顺时针或逆时针方向减小,第一卡块和第二卡块的内侧均呈锯齿状;第二驱动装置的输出端上滑动连接有第二圆盘,第二通孔呈椭圆形,第二通孔中设有第三卡块和第四卡块,第三卡块和第四滑块滑动连接在第二通孔中,第三卡块包括第三大端和第三小端,第三卡块的横截面面积从第三大端到第三小端逐渐减小,第四卡块包括第四大端和第四小端,第四卡块的横截面面积从第四大端到第四小端逐渐减小,第三卡块的横截面面积减小方向和第四卡块的横截面面积减小方向与第一卡块的横截面面积减小方向相反,第三卡块和第四卡块的内侧均呈锯齿状。
本基础方案的原理在于:以第一圆盘中的第一卡块的横截面面积和第二卡块的横截面面积均沿顺时针方向减小,第三卡块和第四卡块的横截面面积均沿逆时针方向减小为例。测试前,将光轴一端放置在第一卡块和第二卡块之间,手动旋转光轴,使第一卡块内侧的锯齿面和第二卡块内侧的锯齿面于光轴贴紧。将光轴的另一端放置在第三卡块和第四卡块之间,手动旋转使第三卡块内侧的锯齿面和第四卡块内侧的锯齿面于光轴贴紧。此时,启动第一驱动装置和第二驱动装置,使第一驱动装置逆时针转动,第二驱动装置顺时针转动。因为,第一卡块内侧的锯齿面和第二卡块内侧的锯齿面贴紧,在第一驱动装置带着第一圆盘顺时针转动时,光轴带着第一卡块和第二卡块逆时针转动。因为圆盘上的通孔的呈椭圆状,第一卡块的横截面面积和第二卡块的横截面面积均沿顺时针方向减小,第一圆盘在顺时针转动时,第一卡块逆时针移动,第一卡块的第一大端靠近圆盘的中心,第二卡块逆时针移动,第二卡块的第二大端靠近第一圆盘的中心。第一大端和第二大端同时靠近圆盘中心,对圆盘中心的光轴进行挤压,直到第一圆盘与第一卡块和第二卡块之间都不出现相对位移为止。此时,第一圆盘通过第一卡块和第二卡块为光轴一端提供逆时针方向的扭力。同理,第二圆盘为光轴另一端提供顺时针方向的扭力。
本基础方案的有益效果在于:本方案通过在四个卡块上设置锯齿面,当锯齿与光轴贴紧时,锯齿会插入光轴表面使光轴与卡块之间不会出现相对移动。转动时,光轴带着卡块旋转,因为通孔为椭圆形,因为卡块横截面面积逐渐减小,如果卡块与通孔内壁发生相对移动,两卡块将光轴夹的更紧,从而防止了测试过程中,光轴与扭力提供装置之间打滑,影响测试结果。
进一步,所述固定台两端分别固定有第一支撑杆和第二支撑杆,第一支撑杆顶部设有环形的第一卡箍,第二支撑杆上设有环形的第二卡箍。测试前,将光轴放置在第一卡箍和第二卡箍上,方便初次将四个卡块的锯齿面与光轴贴紧。
进一步,所述第一驱动装置的回转中心、第二驱动装置的回转中心、第一圆盘的正中心、第一卡箍的中心、第二卡箍的中心、第二圆盘的正中心位于同一条直线上。将第一驱动装置的回转中心、第二驱动装置的回转中心、第一圆盘的正中心、第一卡箍的中心、第二卡箍的中心和第二圆盘的正中心设计在同一条直线上,使光轴与第一驱动装置的回转中心和第二驱动装置的回转中心处在同一条直线上,以保证测试精度。
进一步,还包括若干用于检测扭力的应变计,应变计固定在固定台上,应变计分布在光轴周向。应变计用于检测光轴的变形量,并将变形量转化为电信号,电信号经放大后计算出光轴能承受的最大扭矩,方便快捷。
进一步,所述第一卡块的锯齿面、第二卡块的锯齿面、第三卡块的锯齿面和第四卡块的锯齿面均有由钛合金制成。钛合金制成的锯齿面强度高,在测试时,不易变形,防止各卡块的锯齿面在测试时变形,光轴与卡块之间出现相对移动,影响测试结果。
进一步,所述第一圆盘内设有第一滑道,第一卡块和第二卡块上分别设有第一滑动部,第一滑动部安装在第一滑槽中,第二圆盘内设有第二滑道,第三卡块和第四卡块上分别设有第二滑动部,第二滑动部安装在第二滑槽中。滑动部与卡槽配合,使卡块在转动时较稳定,不会发生偏移。
附图说明
图1为本发明实施例光轴扭矩测试装置的结构示意图;
图2为图1中A方向的视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:
说明书附图中的附图标记包括:第一驱动装置1、第一圆盘2、应变计3、第一卡箍4、固定台5、第二卡箍6、光轴7、第二圆盘8、第二驱动装置9、第一卡块10、第一滑动部11、第二滑动部12、第二卡块13。
实施例:本方案中的光轴扭矩测试装置,如图1所示,包括固定台5、四个个应变计3、提供扭矩的第一驱动装置1和提供扭矩的第二驱动装置9,第一驱动装置1和第二驱动装置9分别位于固定台5的两侧。固定台5两端分别固定有第一支撑杆和第二支撑杆,第一支撑杆顶部安装有环形的第一卡箍4,第二支撑杆上安装有环形的第二卡箍6。四个应变计3固定在固定台5上,并均匀分布在光轴7周向。第一驱动装置1的输出端上安装有第一圆盘2,第一圆盘2中心一体成型有第一通孔,第一通孔呈椭圆形,第一通孔中滑动连接有第一卡块10和第二卡块13,第一卡块10包括第一大端和第一小端,第一卡块10的横截面面积从第一大端到第一小端逐渐减小,第二卡块13包括第二大端和第二小端,第二卡块13的横截面面积从第二大端到第二小端逐渐减小。面向第一驱动装置1尾部,第一卡块10的横截面面积和第二卡块13的横截面面积均沿逆时针方向减小,第一卡块10和第二卡块13的内侧均呈锯齿状;第二驱动装置9的输出端上滑动连接有第二圆盘8,第二通孔呈椭圆形,第二通孔中设有第三卡块和第四卡块,第三卡块和第四滑块滑动连接在第二通孔中,第三卡块包括第三大端和第三小端,第三卡块的横截面面积从第三大端到第三小端逐渐减小,第四卡块包括第四大端和第四小端,第四卡块的横截面面积从第四大端到第四小端逐渐减小,第三卡块的横截面面积减小方向和第四卡块的横截面面积减小方向与第一卡块10的横截面面积减小方向相反,第三卡块和第四卡块的内侧均呈锯齿状。第一圆盘2内一体成型有第一滑道,第一卡块10和第二卡块13上分别一体成型有第一滑动部11,第一滑动部11安装在第一滑槽中,第二圆盘8内一体成型有第二滑道,第三卡块和第四卡块上分别一体成型有第二滑动部12,第二滑动部12安装在第二滑槽中。第一卡块10的锯齿面、第二卡块13的锯齿面、第三卡块的锯齿面和第四卡块的锯齿面均有由钛合金制成。第一驱动装置1的回转中心、第二驱动装置9的回转中心、第一圆盘2的正中心、第二圆盘8的正中心位于同一条水平线上。因为第一圆盘2中的第一卡块10的横截面面积和第二卡块13的横截面面积均沿逆时针方向减小,第三卡块和第四卡块的横截面面积均沿顺时针方向减小。
测试前,将光轴7放置在第一卡箍4和第二卡箍6上,并将光轴7一端放置在第一卡块10和第二卡块13之间,将光轴7的另一端放置在第三卡块和第四卡块之间,手动旋转光轴7,使第一卡块10内侧的锯齿面和第二卡块13内侧的锯齿面于光轴7贴紧,同时使第三卡块内侧的锯齿面和第四卡块内侧的锯齿面于光轴7贴紧。此时,如图2所示,光轴7与第一驱动装置1的回转中心和第二驱动装置9的回转中心处在同一水平线上。松开第一卡箍4和第二卡箍6,启动第一驱动装置1和第二驱动装置9,使第一驱动装置1顺时针转动,第二驱动装置9逆时针转动。因为,第一卡块10内侧的锯齿面和第二卡块13内侧的锯齿面贴紧,在第一驱动装置1带着第一圆盘2逆时针转动时,光轴7带着第一卡块10和第二卡块13顺时针转动。因为圆盘上的通孔的呈椭圆状,第一卡块10的横截面面积和第二卡块13的横截面面积均逆顺时针方向减小,第一圆盘2在逆时针转动时,第一卡块10逆时针移动,第一卡块10的第一大端靠近圆盘的中心,第二卡块13顺时针移动,第二卡块13的第二大端靠近第一圆盘2的中心。第一大端和第二大端同时靠近圆盘中心,对圆盘中心的光轴7进行挤压,直到第一圆盘2与第一卡块10和第二卡块13之间都不出现相对位移为止。此时,第一圆盘2通过第一卡块10和第二卡块13为光轴7一端提供顺时针方向的扭力。同理,第二圆盘8为光轴7另一端提供逆时针方向的扭力。光轴7在两端持续的扭力作用发生变形时,应变计3将检测出的变形量转化为电信号,经放大仪表放大,再传输进电脑,经程序计算后,将光轴7能承受的最大扭矩显示在屏幕上。
利用本方案中的装置测试光轴7扭矩,光轴7不会产生打滑现象,测试结果准确,利用应变计3检测光轴7变形量,经软件计算出具体数值,并显示在电脑屏幕上,方便快捷。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.光轴扭矩测试装置,其特征在于:包括固定台、提供扭矩的第一驱动装置和提供扭矩的第二驱动装置,第一驱动装置和第二驱动装置分别位于固定台的两侧;第一驱动装置的输出端上设有第一圆盘,第一圆盘中心设有第一通孔,第一通孔呈椭圆形,第一通孔中滑动连接有第一卡块和第二卡块,第一卡块包括第一大端和第一小端,第一卡块的横截面面积从第一大端到第一小端逐渐减小,第二卡块包括第二大端和第二小端,第二卡块的横截面面积从第二大端到第二小端逐渐减小,第一卡块的横截面面积和第二卡块的横截面面积均沿顺时针或逆时针方向减小,第一卡块和第二卡块的内侧均呈锯齿状;第二驱动装置的输出端上滑动连接有第二圆盘,第二通孔呈椭圆形,第二通孔中设有第三卡块和第四卡块,第三卡块和第四滑块滑动连接在第二通孔中,第三卡块包括第三大端和第三小端,第三卡块的横截面面积从第三大端到第三小端逐渐减小,第四卡块包括第四大端和第四小端,第四卡块的横截面面积从第四大端到第四小端逐渐减小,第三卡块的横截面面积减小方向和第四卡块的横截面面积减小方向与第一卡块的横截面面积减小方向相反,第三卡块和第四卡块的内侧均呈锯齿状。
2.根据权利要求1所述的光轴扭矩测试装置,其特征在于:所述固定台两端分别固定有第一支撑杆和第二支撑杆,第一支撑杆顶部设有环形的第一卡箍,第二支撑杆上设有环形的第二卡箍。
3.根据权利要求2所述的光轴扭矩测试装置,其特征在于:所述第一驱动装置的回转中心、第二驱动装置的回转中心、第一圆盘的正中心、第一卡箍的中心、第二卡箍的中心和第二圆盘的正中心位于同一条直线上。
4.根据权利要求1所述的光轴扭矩测试装置,其特征在于:还包括若干用于检测扭力的应变计,应变计固定在固定台上,应变计分布在光轴周向上。
5.根据权利要求1所述的光轴扭矩测试装置,其特征在于:所述第一卡块的锯齿面、第二卡块的锯齿面、第三卡块的锯齿面和第四卡块的锯齿面均由钛合金制成。
6.根据权利要求1所述的光轴扭矩测试装置,其特征在于:所述第一圆盘内设有第一滑道,第一卡块和第二卡块上分别设有第一滑动部,第一滑动部安装在第一滑槽中,第二圆盘内设有第二滑道,第三卡块和第四卡块上分别设有第二滑动部,第二滑动部安装在第二滑槽中。
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