CN106840492B - 轴类扭矩测试装置 - Google Patents

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Abstract

本专利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，具体公开了一种轴类扭矩测试装置，包括碳纤维制成的扭线、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，第一圆盘设有用于固定扭线的第一固定部和用于固定扭线的第二固定部；第一固定部和第二固定部关于第一圆盘的直径对称。本方案防止了扭力测试过程中，扭力提供装置于轴之间打滑，影响测试结果。

Description

轴类扭矩测试装置
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。
碳纤维(carbon fiber，简称CF)，是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。
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轴类扭矩测试装置，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轴类扭矩测试装置，包括碳纤维制成的扭线、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，第一圆盘设有用于固定扭线的第一固定部和用于固定扭线的第二固定部；第一固定部和第二固定部关于第一圆盘的轴线对称；第二驱动装置的输出端上设有第二圆盘，第二圆盘中心设有第二通孔，第二圆盘设有用于固定扭线的第三固定部和用于固定扭线的第四固定部；第三固定部和第四固定部关于第二圆盘的轴线对称。
本基础方案的原理在于：测试前，在光轴两端各加工一个固定孔，用于固定扭线。将扭线一端固定在第一固定部，将扭线穿过光轴一端的固定孔，将扭线另一端固定在第二固定部，如此使将扭线穿过光轴，并固定在第一圆盘上。使用同样的方法将扭线穿过光轴，并固定在第二圆盘上。先手动转动光轴，使扭线均匀的缠绕在光轴两端，然后启动第一驱动装置和第二驱动装置，并使第一驱动装置和第二驱动装置旋转方向相反，两驱动装置转动时，扭线缠绕在固定孔附近。当扭线缠绕到极限时，扭线不能再继续缠绕光轴，而是分别为光轴两端提供扭矩。并且扭线在提供扭矩的过程中，不会松开，只会越缠越紧。
本基础方案的有益效果在于：由于圆盘带动扭线旋转的过程中只会将轴的两端缠绕得越来紧，防止了扭力测试过程中，扭力提供装置于轴之间打滑，影响测试结果。另外，碳纤维强度高，柔韧性好，在扭矩试验中既能保证不被拉伸，又能重复使用。
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，方便开始时将扭线均匀缠绕在光轴两端。
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、第一圆盘的中心、第二圆盘的中心、第一卡箍的中心和第二卡箍的中心位于同一条水平线上。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水平线上，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水平线上，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，所述第一固定部和第二固定部位于第一圆盘远离固定台侧。第一固定部和第二固定部设在第一圆盘远离固定台侧，使扭线向远离端面的方向缠绕，从而使轴上开的固定孔只用于固定扭线，而两处扭线作用的位置之间没有孔，进而防止了测试前加工的固定孔影响到测试精度。
进一步，所述第三固定部和第四固定部位于第二圆盘远离固定台侧。第三固定部和第四固定部设在第二圆盘远离固定台侧，使扭线向远离端面的方向缠绕，从而使轴上开的固定孔只用于固定扭线，而两处扭线作用的位置之间没有孔，进而防止了测试前加工的固定孔影响到测试精度。
附图说明
图1为本发明实施例中扭线作用于光轴的示意图；
图2为本发明实施例轴类扭矩测试装置的结构示意图。
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、扭线2、第一圆盘3、光轴4、应变计5、第一卡箍6、固定台7、第二卡箍8、第二圆盘9、第二驱动装置10、第一固定部11、第二固定部12。
实施例：本方案中的轴类扭矩测试装置，如图2所示，包括碳纤维制成的扭线2、固定台7、四个应变计5提供扭矩的第一驱动装置1和提供扭矩的第二驱动装置10，第一驱动装置1和第二驱动装置10分别位于固定台7的两侧。固定台7两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6，第二支撑杆上安装有环形的第二卡箍8。四个应变计5固定在固定台7上，并均匀分布在光轴4周向。第一驱动装置1的输出端上安装有第一圆盘3，第一圆盘3中心一体成型有第一通孔，第一圆盘3远离固定台7侧一体成型有用于固定扭线2的第一固定部11和用于固定扭线2的第二固定部12。第一固定部11和第二固定部12关于第一圆盘3的轴线对称。第二驱动装置10的输出端上安装有第二圆盘9，第二圆盘9中心一体成型有第二通孔，第二圆盘9远离固定台7侧一体成型有于固定扭线2的第三固定部和用于固定扭线2的第四固定部。第三固定部和第四固定部关于第二圆盘9的轴线对称。第一驱动装置1的回转中心、第二驱动装置10的回转中心、第一圆盘3的中心、第二圆盘9的中心、第一卡箍6的中心和第二卡箍8的中心位于同一条水平线上。
测试前，在光轴4两端各加工一个固定孔，用于固定扭线2。将光轴4放置在第一卡箍6和第二卡箍8上，并将光轴4一端穿过第一圆盘3，将光轴4另一端穿过圆盘。将扭线2一端固定在第一固定部11，将扭线2穿过光轴4一端的固定孔，将扭线2另一端固定在第二固定部12，如此使将扭线2穿过光轴4，并固定在第一圆盘3上。使用同样的方法将扭线2穿过光轴4，并固定在第二圆盘9上。先手动转动光轴4，使扭线2均匀的缠绕在光轴4两端。然后松开第一卡箍6和第二卡箍8，启动第一驱动装置1和第二驱动装置10，并使第一驱动装置1和第二驱动装置10旋转方向相反。如图1所示，两驱动装置转动时，扭线2沿光轴4向固定台7方向缠绕，不会作用于固定孔。当扭线2缠绕到极限时，扭线2不能再继续缠绕光轴4，而是分别为光轴4两端提供扭矩。并且扭线2在提供扭矩的过程中，不会松开，只会越缠越紧。光轴4在两端持续的扭力作用下发生变形时，应变计5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4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4扭矩，光轴4不会产生打滑现象，测试结果准确，利用应变计5检测光轴4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.轴类扭矩测试装置，其特征在于，包括碳纤维制成的扭线、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，第一圆盘设有用于固定扭线的第一固定部和用于固定扭线的第二固定部；第一固定部和第二固定部关于第一圆盘的轴线对称；第二驱动装置的输出端上设有第二圆盘，第二圆盘中心设有第二通孔，第二圆盘设有用于固定扭线的第三固定部和用于固定扭线的第四固定部；第三固定部和第四固定部关于第二圆盘的轴线对称。
2.根据权利要求1所述的轴类扭矩测试装置，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所述的轴类扭矩测试装置，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、第一圆盘的中心、第二圆盘的中心、第一卡箍的中心和第二卡箍的中心位于同一条水平线上。
4.根据权利要求1所述的轴类扭矩测试装置，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。
5.根据权利要求1所述的轴类扭矩测试装置，其特征在于：所述第一固定部和第二固定部位于第一圆盘远离固定台侧。
6.根据权利要求1或5所述的轴类扭矩测试装置，其特征在于：所述第三固定部和第四固定部位于第二圆盘远离固定台侧。
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