CN107966286B - 一种扭簧的角度及扭力的测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扭簧的角度及扭力的测试系统，包括扭簧固定板(4)、扭簧压板(7)、芯轴(1)、扭簧衬套(3)和扭转试验机，所述扭簧固定板(4)和扭簧压板(7)上均设有通孔，所述芯轴(1)穿过所述通孔，所述芯轴(1)与所述扭转试验机连接，所述芯轴(1)的一端设有刻度盘(6)，所述芯轴(1)的另一端设有转动轴(10)，所述转动轴(10)上设有拨杆(8)，所述拨杆(8)与所述扭簧压板(7)底部接触，所述扭簧固定板(4)和扭簧压板(7)靠近所述刻度盘(6)一侧均设有尖角。本发明扭簧的角度及扭力的测试系统，通过扭簧压板和扭簧固定板的作用，可同时测量扭簧角度和扭力大小，并将扭簧状态进行存储。

Description

一种扭簧的角度及扭力的测试系统

技术领域

本发明属于扭簧参数测试技术领域，更具体地，涉及一种扭簧的角度及扭力的测试系统

背景技术

扭簧(扭转弹簧)属于螺旋弹簧。扭转弹簧的端部被固定到其他组件，当其他组件绕着弹簧中心旋转时，该弹簧将它们拉回初始位置，产生扭矩或旋转力。扭转弹簧可以存储和释放角能量或者通过绕簧体中轴旋转力臂以静态固定某一装置。这类弹簧通常是密身的，但是，簧圈之间有节距以减少摩擦，弹簧之末端可绕成钩状或直扭转臂。

扭簧是利用材料的弹性和结构特点，在工作时产生变形，把机械功或动能转变为变形能，扭簧适用于缓冲或减震，控制运动等功能。由于产品性能要求需要通过扭簧自身的弹力将零件打开，需要知道扭簧的角度及扭力的大小准确的数值，且需要在工装时将扭簧按照实际的安装状态，长期压紧存储于常温环境中。

但是，扭簧在扭转试验机上难于固定，而且扭簧的转动角度也无法测量，需要设计一种能同时检测角度及扭力大小的装置，而且要求工装能够将扭簧按照实际的安装状态长期压紧存储于常温环境中，目前没有相关的扭簧测量装置。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种在转动轴和拨杆的作用下，扭簧压板和扭簧固定板可以在刻度盘上形成一个夹角，从而能直观读出扭簧的角度大小，同时扭转试验机上扭簧的扭力可以同时读出，实现了同时测量扭簧角度和扭力大小的测量。

为了实现上述目的，本发明提供一种扭簧的角度及扭力的测试系统，包括扭簧固定板、扭簧压板、芯轴、扭簧衬套和扭转试验机，所述芯轴套设于所述扭簧衬套内，扭簧套设于所述扭簧衬套上；

所述扭簧固定板和扭簧压板上均设有通孔，所述芯轴穿过所述通孔，用于连接扭簧固定板和扭簧压板，所述芯轴与所述扭转试验机连接，用于测量扭簧的扭力；

所述芯轴的一端设有刻度盘，所述芯轴的另一端设有转动轴，所述转动轴上设有拨杆，所述拨杆与所述扭簧压板底部接触，用于通过转动轴带动拨杆从而使扭簧压板旋转，所述扭簧固定板和扭簧压板靠近所述刻度盘一侧均设有尖角，所述扭簧压板旋转使两尖角之间夹角变化，用于通过所述刻度盘读出扭簧的角度值。

进一步地，还包括销轴，所述扭簧压板和所述扭簧固定板均为U形板，所述扭簧压板远离所述芯轴的一端两侧壁上均设有腰形孔，所述扭簧固定板远离所述芯轴的一端两侧壁上均设有圆孔，所述圆孔和所述腰形孔相配合并通过所述销轴进行固定，用于将扭簧的状态进行存储。

进一步地，所述芯轴穿出所述扭簧固定板和所述扭簧压板外的部分设有与轴心垂直的横向通孔，所述横向通孔内设有开口销，所述开口销弯曲后用于固定所述扭簧固定板和所述扭簧压板。

进一步地，所述扭簧固定板与所述扭簧压板连接的部位为可旋转的半圆形结构。

进一步地，还包括固定轴，所述固定轴与所述芯轴螺纹连接，所述固定轴面向所述刻度盘的一侧设有凹槽，所述刻度盘对应该凹槽处设有凸台，所述凸台和所述凹槽相互配合。

进一步地，所述固定轴上设有螺钉，所述螺钉一端固定在所述固定轴上，另一端为长条状结构，所述长条状结构延伸至所述刻度盘和扭簧固定板的正下方。

进一步地，所述拨杆通过螺钉与所述转动轴连接紧固，所述拨杆位于所述转动轴上的安装孔为腰形孔。

进一步地，所述扭簧衬套在套设有扭簧的部分设有凹槽，所述扭簧衬套内孔与所述芯轴外圆按间隙配合。

进一步地，所述扭簧衬套采用聚四氟乙烯制成。

进一步地，所述芯轴的顶端为外六方形状。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明扭簧的角度及扭力的测试系统，在转动轴和拨杆的作用下，扭簧压板和扭簧固定板可以在刻度盘上形成一个夹角，从而能直观读出扭簧的角度大小，同时扭转试验机上扭簧的扭力可以同时读出，实现了同时测量扭簧角度和扭力大小的测量。

(2)本发明扭簧的角度及扭力的测试系统，将扭簧固定板及扭簧压板完全连接后，用螺母进行紧固，可以保证扭簧处于压紧状态下，以及将该状态进行储存，在完成规定的存储时间后，在本发明与扭簧不拆卸的前提下，能够在扭簧测试机上进行扭矩测试。

(3)本发明扭簧的角度及扭力的测试系统，本发明扭簧测试安装方式与扭簧在工作状态一致，使测得的扭力数值数值更精确，通过更换扭簧固定板及扭簧压板，可满足不同的扭簧的检测要求吗，通过调整拨杆的位置，可调整扭簧检测角度的数值。

附图说明

图1为本发明实施例一种扭簧的角度及扭力的测试系统的结构示意图；

图2为本发明实施例一种扭簧的角度及扭力的测试系统安装在扭转试验机上的示意图；

图3为本发明实施例一种扭簧的角度及扭力的测试系统拆除扭簧旋转部件后的结构示意图；

图4为本发明实施例一种扭簧的角度及扭力的测试系统中芯轴与扭簧衬套装配示意图；

图5为本发明实施例一种扭簧的角度及扭力的测试系统中芯轴、扭簧及扭簧衬套装配示意图；

图6为本发明实施例一种扭簧的角度及扭力的测试系统中扭簧固定板的机构示意图；

图7为本发明实施例一种扭簧的角度及扭力的测试系统中扭簧压板的结构示意图；

图8为本发明实施例一种扭簧的角度及扭力的测试系统扭簧存储组件结构示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-芯轴、2-扭簧、3-扭簧衬套、4-扭簧固定板、5-固定轴、6-刻度盘、7-扭簧压板、8-拨杆、9-螺钉、10-转动轴、11-开口销、12-销轴、13-螺母、14-扭转试验机、15-螺钉。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1为本发明实施例一种扭簧的角度及扭力的测试系统的结构示意图。图2为本发明实施例一种扭簧的角度及扭力的测试系统安装在扭转试验机上的示意图。如图1和图2所示，扭簧的角度及扭力的测试系统包括扭簧固定组件、扭簧转动组件和刻度盘6，扭簧固定组件包括固定轴5、扭簧压板7、扭簧固定板4、芯轴1和扭簧衬套3，固定轴5一端与扭转试验机14连接固定，另一端与刻度盘6连接，固定轴5设有凹槽，刻度盘6对应该凹槽处设有凸台，凹槽和凸台相互配合，用于固定刻度盘6，防止扭簧2在旋转加力的时候刻盘松动，影响检测的扭簧2的角度测量。

图4本发明实施例一种扭簧的角度及扭力的测试系统中芯轴与扭簧衬套装配示意图。图5为本发明实施例一种扭簧的角度及扭力的测试系统中扭簧固定板的机构示意图。如图1、图4和图5所示，扭簧衬套3设有内孔，芯轴1穿过该内孔与扭簧衬套3间隙配合，扭簧2套设在扭簧衬套3上；芯轴1一端与固定轴5通过螺纹固定连接，另一端穿过扭簧衬套3与扭簧固定板4和扭簧压板7连接。

图6为本发明实施例一种扭簧的角度及扭力的测试系统中扭簧固定板的机构示意图。图7为本发明实施例一种扭簧的角度及扭力的测试系统中扭簧压板的结构示意图。如图1、图6和图7所示，扭簧固定板4为U形板，该U形板一端的侧壁上设有尖角，该尖角用于指示刻度盘上对应的角度值，另一端的两侧壁设为圆弧型可转动结构，该圆弧型可转动结构上各设有一通孔；扭簧压板7也为U形板，该U形板一端的侧壁上也设有尖角，该尖角用于指示刻度盘上对应的角度值，且靠近该尖角的两侧壁上对称设有腰形孔，该U形板另一端的侧壁上各设有一通孔。图3为本发明实施例一种扭簧的角度及扭力的测试系统拆除扭簧旋转部件后的结构示意图。如图3所示，扭簧固定板4的圆弧型可转动结构设于扭簧压板7内，芯轴1一端穿过扭簧固定板4的通孔和扭簧压板7的通孔与固定轴5通过螺纹固定连接，另一端依次穿过扭簧衬套3、扭簧固定板4和扭簧压板7的通孔，芯轴1穿出扭簧压板7外侧的部分上设有开口销11，该开口销11穿过芯轴1上与轴线垂直设置的横向孔，将开口销11两端弯曲，用于固定扭簧固定板4和扭簧压板7，防止扭簧固定板4和扭簧压板在转动过程中松动脱落。固定轴5上设有螺钉15，该螺钉15一端固定在固定轴5上，另一端为长条状结构，该长条状结构设于刻度盘6的正下方并延伸至扭簧固定板4的正下方，用于支撑扭簧固定板4。

扭簧转动组件包括转动轴10、拨杆8和螺钉9，转动轴10通过外四方与扭转试验机连接后用螺钉紧固连接，拨杆8通过螺钉9与转动轴10连接紧固，拨杆8设于扭簧压板7的底部，并与扭簧压板7的底部接触。当扭转试验机14旋转时，带动转动轴10转动，旋转轴10转动带动拨杆8发生位移，从而对扭簧压板7施加压力使扭簧压板7旋转，扭簧压板转动带动扭簧变形，通过扭簧压板7上的尖角在刻度盘指示出扭簧2的角度。扭转试验机同时可以测出扭簧2的扭力大小。

图8为本发明实施例一种扭簧的角度及扭力的测试系统扭簧存储组件结构示意图。如图8所示，扭簧存储组件包括扭簧固定板4、扭簧压板7、销轴12及螺母13，扭簧固定板4靠近尖角的一端的两侧壁上设有圆孔，将该圆孔与扭簧压板7的腰形孔相对，销轴12穿过扭簧固定板4的圆孔和扭簧压板7的腰形孔后用螺母13进行固定。扭簧测试完成后，需要在压紧状态上进行存储时，可将销轴12穿入扭簧固定板的孔及扭簧压板的腰形孔内，依据需要的保压状态在腰形孔内调节，最后用螺母进行固定后进行储存。

作为本发明的进一步优选，所述芯轴与扭转试验机采用螺纹连接，为了保证芯轴连接紧固，在芯轴的顶端加工为外六方，方便固定时用扳手进行紧固。

作为本发明的进一步优选，所述刻度盘通过沉头螺钉与扭转试验机进行固定，保证装配时螺钉头部不高于刻度盘表面。

作为本发明的进一步优选，扭簧衬套3内孔与芯轴1外圆按间隙配合加工，为了保证扭簧2一定变形量，扭簧衬套为扭簧支撑部件，扭簧衬套3采用聚四氟乙烯制成，并在套设有扭簧的部分加工有凹槽，在扭簧压缩产生变形时可以有位置可以接受零件的变形。

作为本发明的进一步优选，所述拨杆的安装孔为腰形孔，调整拨杆的安装位置，可改变扭簧测试角度的大小。

由于扭簧固定板需要旋转，扭簧固定板不能太重，扭簧固定板的材料采用铝合金,作为优选，扭簧固定板4壁厚为3mm,在扭簧固定板的加工过程中采用高低温时效处理，以保证扭簧固定板的两侧面对底面要求垂直度不大于0.02mm。

为了保证扭簧固定板旋转时不与其它零件产生干涉，作为优选，扭簧固定板旋转部分采用半圆形结构，扭簧固定板上的孔与芯轴采用隙H7/g6的配合，扭簧固定板的内腔尺寸依据扭簧的长度尺寸去加工，公差配合为±0.02。

为了保证零件旋转灵活，作为优选，扭簧固定板的两侧面及于芯轴配合的孔的表面粗糙度均为Ra0.4。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种扭簧的角度及扭力的测试系统，其特征在于，包括扭簧固定板（4）、扭簧压板（7）、芯轴（1）、扭簧衬套（3）和扭转试验机，所述芯轴（1）套设于所述扭簧衬套（3）内，扭簧（2）套设于所述扭簧衬套（3）上；

所述扭簧固定板（4）和扭簧压板（7）上均设有通孔，所述芯轴（1）穿过所述通孔，用于连接所述扭簧固定板（4）和扭簧压板（7），所述芯轴（1）与所述扭转试验机连接，用于测量扭簧的扭力；

所述芯轴（1）的一端设有刻度盘（6），所述芯轴（1）的另一端设有转动轴（10），所述转动轴（10）上设有拨杆（8），所述拨杆（8）与所述扭簧压板（7）底部接触，用于通过转动轴带动拨杆从而使扭簧压板（7）旋转，所述扭簧固定板（4）和扭簧压板（7）靠近所述刻度盘（6）一侧均设有尖角，所述扭簧压板（7）旋转使两尖角之间夹角变化，用于通过所述刻度盘读出扭簧的角度值。

2.根据权利要求1所述的一种扭簧的角度及扭力的测试系统，其特征在于，还包括销轴（12），所述扭簧压板（7）和所述扭簧固定板（4）均为U形板，所述扭簧压板（7）远离所述芯轴（1）的一端两侧壁上均设有腰形孔，所述扭簧固定板（4）远离所述芯轴（1）的一端两侧壁上均设有圆孔，所述圆孔和所述腰形孔相配合并通过所述销轴（12）进行固定，用于将扭簧的状态进行存储。

3.根据权利要求1或2所述的一种扭簧的角度及扭力的测试系统，其特征在于，所述芯轴（1）穿出所述扭簧固定板（4）和所述扭簧压板（7）外的部分设有与轴心垂直的横向通孔，所述横向通孔内设有开口销（11），所述开口销弯曲后用于固定所述扭簧固定板（4）和所述扭簧压板（7）。

4.根据权利要求1或2所述的一种扭簧的角度及扭力的测试系统，其特征在于，所述扭簧固定板（4）与所述扭簧压板（7）连接的部位为可旋转的半圆形结构。

5.根据权利要求1所述的一种扭簧的角度及扭力的测试系统，其特征在于，还包括固定轴（5），所述固定轴（5）与所述芯轴（1）螺纹连接，所述固定轴（5）面向所述刻度盘（6）的一侧设有凹槽，所述刻度盘（6）对应该凹槽处设有凸台，所述凸台和所述凹槽相互配合。

6.根据权利要求5所述的一种扭簧的角度及扭力的测试系统，其特征在于，所述固定轴（5）上设有螺钉（15），所述螺钉（15）一端固定在所述固定轴（5）上，另一端为长条状结构，所述长条状结构延伸至所述刻度盘（6）和扭簧固定板（4）的正下方。

7.根据权利要求1所述的一种扭簧的角度及扭力的测试系统，其特征在于，所述拨杆（8）通过螺钉（9）与所述转动轴（10）连接紧固，所述拨杆（8）位于所述转动轴（10）上的安装孔为腰形孔。

8.根据权利要求1所述的一种扭簧的角度及扭力的测试系统，其特征在于，所述扭簧衬套（3）在套设有扭簧（2）的部分设有凹槽，所述扭簧衬套（3）内孔与所述芯轴（1）外圆按间隙配合。

9.根据权利要求1或8所述的一种扭簧的角度及扭力的测试系统，其特征在于，所述扭簧衬套（3）采用聚四氟乙烯制成。

10.根据权利要求1或2或5或6所述的一种扭簧的角度及扭力的测试系统，其特征在于，所述芯轴（1）的顶端为外六方形状。