CN110530737A - 一种舵轴大弯矩加载装置 - Google Patents

一种舵轴大弯矩加载装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110530737A
CN110530737A CN201910933490.3A CN201910933490A CN110530737A CN 110530737 A CN110530737 A CN 110530737A CN 201910933490 A CN201910933490 A CN 201910933490A CN 110530737 A CN110530737 A CN 110530737A
Authority
CN
China
Prior art keywords
swivel nut
screw thread
rudderpost
steering engine
guide post
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910933490.3A
Other languages
English (en)
Inventor
李创
刘长
张振宇
李金钟
孙瑜峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Jinhang Computing Technology Research Institute
Original Assignee
Tianjin Jinhang Computing Technology Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Jinhang Computing Technology Research Institute filed Critical Tianjin Jinhang Computing Technology Research Institute
Priority to CN201910933490.3A priority Critical patent/CN110530737A/zh
Publication of CN110530737A publication Critical patent/CN110530737A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/20—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady bending forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0014—Type of force applied
    • G01N2203/0023—Bending
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/003—Generation of the force
    • G01N2203/0032—Generation of the force using mechanical means
    • G01N2203/0041—Human or animal power
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/0202—Control of the test

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

本发明涉及一种舵轴大弯矩加载装置，属于电动舵机测试技术领域。本发明通过差动螺纹的微动进给运动可以细分力地加载形成，实现手动的精确控制，通过碟簧的不同组合形式，改变力程大小，实现不同弯矩的加载测试，同时实现了力传递刚度的减小，使手动的旋转运动得到精确细分，该结构力的加载缓慢、精确稳定，而且可以满足大量程的电动舵机舵轴的弯矩加载和测试要求，结构形式简单，成本低，操作方便，体积小，可单独使用也可扭矩加载装置组合使用，通用性好。

Description

一种舵轴大弯矩加载装置
技术领域
本发明属于电动舵机测试技术领域，具体涉及一种舵轴大弯矩加载装置。
背景技术
电动舵机是导弹、飞机等航天航空领域飞行器姿态调整和控制的执行机构，工作过程中，受力情况复杂，除了扭矩外还有弯矩以及其他组合的倾覆力矩。目前对于舵轴所承受弯矩的测试，常采用液压、电动推杆等形式实现力的加载，控制要求高，成本增加，采用砝码等机械形式加载，操作极不方便。采用机械机构直接位移加载，结构简单，成本低，但是加载力比较小，不适合大弯矩舵轴的测试，而且加载刚度过大，尤其手动控制时，加载力难以控制，轻微的进给运动，就会导致加载力的突变。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何设计一种机械手动加载结构，以满足大量程的电动舵机舵轴的弯矩加载和测试要求。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种舵轴大弯矩加载装置，包括手轮与限位板1、双面螺套2、导向键3、内螺套4、螺纹座5、碟簧组件6、止转键7、承力座8、导向柱9、拉压传感器10、调整螺柱11、轴承座12、向心滚子轴承13、止转柱14、立柱15、基座16、导套17、锁止销18、电动舵机19、舵机安装座20、基础平台21；
所述基础平台21带有一定数量的T型槽结构，在安装平面上分别通过螺栓与舵机安装座20、力加载装置基座16连接紧固，电动舵机19通过定位孔基准连接于安装座20上，安装座20可沿着所述T型槽水平移动；
所述向心滚子轴承13安装于轴承座12上，导套17安装于向心滚子轴承13内圈，通过锁止销18与舵轴连接，可防止导套17与舵轴的相对旋转，止转柱14连接轴承座12和立柱15；
所述调整螺柱11分别连接拉压传感器10与轴承座12，同时可上下调整，使向心滚子轴承13的轴心与舵轴的轴心重合在一定范围；承力座8通过螺母与两个平行的立柱15固连，基座16通过螺母与两个平行的立柱15固连；
所述螺纹座5为内螺纹设计；双面螺套2内外均为螺纹设计，外螺纹的导程与螺纹座5一致，并与此形成螺纹副配合，内螺纹的导程小于外螺纹；内螺套4为外部螺纹设计，导程与双面螺套2的内螺纹一致，并与此形成螺纹副配合，同时二者螺纹旋向一致；导向键3安装于导向柱9上，导向并止转内螺套4；手轮1固连于双面螺套2上，手轮1旋转带动双面螺套2旋转，同时可上下运动；
所述碟簧组件6安装于导向柱9上，手轮1的旋转带动双面螺套2上下运动，同时内螺套4反向运动，形成差动螺纹副，差动螺纹导程P＝0.25mm，内螺套4的向下运动，压缩碟簧组件6，产生下压力，通过导向柱9传递给拉压传感器10，导向柱9上安装平键7，用于止转导向柱9，拉压传感器10与导向柱9通过螺纹连接，最终力传递给向心滚子轴承13内圈，作用于舵轴上。
优选地，所述螺纹座5内螺纹的导程P＝1.5mm。
优选地，所述双面螺套2内螺纹的导程P＝1.25mm。
优选地，所述碟簧组件6中，采用四片碟簧正向叠合为一个单元，且碟簧组件6中由六个单元反向叠合组合在一起组成。
优选地，多个T型槽结构等间隔设置。
优选地，所述舵轴为电动舵机舵轴。
本发明还提供了一种所述的装置的使用方法，当对被测电动舵机进行弯矩加载时，按以下步骤操作：
S1、将被测舵机安装于舵机安装座20上，用螺钉紧固；
S2、微调调整螺柱11，使导套17穿过舵轴，并用锁止销18固定，调整基座16位置，处于合适作用点，固定于基础平台21上；
S3、旋转手轮1，观察拉压传感器10示数，当达到要求值时，停止转动手轮1；
S4、测试完成后，松开锁止销18，反向转动手轮1，卸力。
(三)有益效果
本发明通过差动螺纹的微动进给运动可以细分力地加载形成，实现手动的精确控制，通过碟簧的不同组合形式，改变力程大小，实现不同弯矩的加载测试，同时实现了力传递刚度的减小，使手动的旋转运动得到精确细分，该结构力的加载缓慢、精确稳定，而且可以满足大量程的电动舵机舵轴的弯矩加载和测试要求，结构形式简单，成本低，操作方便，体积小，可单独使用也可扭矩加载装置组合使用，通用性好。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图；
图2为本发明中的碟簧组件结构示意图。
其中，1手轮与限位板、2双面螺套、3导向键、4内螺套、5螺纹座、6碟簧组件、7止转键、8承力座、9导向柱、10拉压传感器、11调整螺柱、12轴承座、13向心滚子轴承、14止转柱、15力柱、16基座、17导套、18锁止销、19电动舵机、20舵机安装座、21基础平台。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1所示，本发明提供的一种电动舵机舵轴大弯矩加载装置，包括手轮与限位板1、双面螺套2、导向键3、内螺套4、螺纹座5、碟簧组件6、止转键7、承力座8、导向柱9、拉压传感器10、调整螺柱11、轴承座12、向心滚子轴承13、止转柱14、立柱15、基座16、导套17、锁止销18、电动舵机19、舵机安装座20、基础平台21；
所述基础平台21带有一定数量和距离的T型槽结构，在安装平面上分别通过螺栓与舵机安装座20、力加载装置基座16连接紧固，电动舵机19通过定位孔基准连接于安装座20上，安装座20可沿着所述T型槽水平移动，以调整力加载作用点；
所述向心滚子轴承13安装于轴承座12上，导套17安装于向心滚子轴承13内圈，通过锁止销18与舵轴连接，可防止导套17与舵轴的相对旋转，止转柱14连接轴承座12和立柱15，定位轴承座12，防止轴承座12的旋转运动。
所述调整螺柱11分别连接拉压传感器10与轴承座12，同时可适当上下调整，保证向心滚子轴承13的轴心与舵轴的轴心重合在一定范围，以弥补加工带来的误差；承力座8通过螺母与两个平行的立柱15固连，基座16通过螺母与两个平行的立柱15固连，形成加载装置的基础框架。
螺纹座5为内螺纹设计，导程可根据需要设计，本实施例中导程P＝1.5mm；双面螺套2内外均为螺纹设计，外螺纹的导程与螺纹座5一致，并与此形成螺纹副配合，内螺纹的导程小于外螺纹，本实施例中导程P＝1.25mm；内螺套4为外部螺纹设计，导程与双面螺套2的内螺纹一致，并与此形成螺纹副配合，同时二者螺纹旋向一致；导向键3安装于导向柱9上，导向并止转内螺套4，以防止内螺套4与双面螺套2的相对旋转运动；手轮1固连于双面螺套2上，手轮1旋转带动双面螺套2旋转，同时上下运动，形成位移。
所述碟簧组件6安装于导向柱9上，手轮1的旋转带动双面螺套2上下运动，同时内螺套4反向运动，形成差动螺纹副，本实施例中差动螺纹导程P＝0.25mm，内螺套4的向下运动，压缩碟簧组件6，产生下压力，通过导向柱9传递给拉压传感器10，导向柱9上安装平键7，用于止转导向柱9，拉压传感器10与导向柱9通过螺纹连接，最终力传递给向心滚子轴承13内圈，作用于舵轴上。
为实现大弯矩的加载需求，本发明选择重型碟簧组合作为加力组件，同时为了满足手动精确力加载的需求，计算匹配位移与力的关系，图2是本实施例中的碟簧组件6的组成形式，采用四片碟簧正向叠合为一个单元，同时选择六个单元反向叠合组合在一起，可以满足50KN力的加载，对应位移量5mm。
参见图1，当要对被测电动舵机进行弯矩加载时，按以下步骤操作：
S1、将被测舵机安装于舵机安装座20上，用螺钉紧固；
S2、微调调整螺柱11，使导套17穿过舵轴，并用锁止销18固定，调整基座16位置，处于合适作用点，固定于基础平台21上；
S3、旋转手轮1，观察拉压传感器10示数，当达到要求值时，停止转动手轮1；
S4、测试完成后，松开锁止销18，反向转动手轮1，卸力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种舵轴大弯矩加载装置，其特征在于，包括手轮与限位板(1)、双面螺套(2)、导向键(3)、内螺套(4)、螺纹座(5)、碟簧组件(6)、止转键(7)、承力座(8)、导向柱(9)、拉压传感器(10)、调整螺柱(11)、轴承座(12)、向心滚子轴承(13)、止转柱(14)、立柱(15)、基座(16)、导套(17)、锁止销(18)、舵机安装座(20)、基础平台(21)；
所述基础平台(21)带有一定数量的T型槽结构，在安装平面上分别通过螺栓与舵机安装座(20)、基座(16)连接紧固，被测电动舵机(19)通过定位孔基准连接于舵机安装座(20)上，安装座(20)可沿着所述T型槽水平移动；
所述向心滚子轴承(13)安装于轴承座(12)上，导套(17)安装于向心滚子轴承(13)内圈，通过锁止销(18)与舵轴连接，以防止导套(17)与舵轴的相对旋转，止转柱(14)连接轴承座(12)和立柱(15)；
所述调整螺柱(11)分别连接拉压传感器(10)与轴承座(12)，同时可上下调整，使向心滚子轴承(13)的轴心与舵轴的轴心重合在一定范围；承力座(8)通过螺母与两个平行的立柱(15)固连，基座(16)通过螺母与两个平行的立柱(15)固连；
所述螺纹座(5)为内螺纹设计；双面螺套(2)内外均为螺纹设计，外螺纹的导程与螺纹座(5)一致，并与此形成螺纹副配合，内螺纹的导程小于外螺纹；内螺套(4)为外部螺纹设计，导程与双面螺套(2)的内螺纹一致，并与此形成螺纹副配合，同时二者螺纹旋向一致；导向键(3)安装于导向柱(9)上，导向并止转内螺套(4)；手轮(1)固连于双面螺套(2)上，手轮(1)旋转带动双面螺套(2)旋转，同时可上下运动；
所述碟簧组件(6)安装于导向柱(9)上，手轮(1)的旋转带动双面螺套(2)上下运动，同时内螺套(4)反向运动，形成差动螺纹副，内螺套(4)的向下运动，压缩碟簧组件(6)，产生下压力，通过导向柱(9)传递给拉压传感器(10)，导向柱(9)上安装平键(7)，用于止转导向柱(9)，拉压传感器(10)与导向柱(9)通过螺纹连接，最终力传递给向心滚子轴承(13)内圈，作用于舵轴上。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述螺纹座(5)内螺纹的导程P＝1.5mm。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述双面螺套(2)内螺纹的导程P＝1.25mm。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述碟簧组件(6)中，采用四片碟簧正向叠合为一个单元，且碟簧组件(6)中由多个单元反向叠合组合在一起组成。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述碟簧组件(6)中，采用四片碟簧正向叠合为一个单元，且碟簧组件(6)中由六个单元反向叠合组合在一起组成。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，多个T型槽结构等间隔设置。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述差动螺纹导程P＝0.25mm。
8.一种如权利要求1至7中任一项所述的装置的使用方法，其特征在于，当对被测电动舵机进行弯矩加载时，按以下步骤操作：
S1、将被测电动舵机(19)安装于舵机安装座(20)上，用螺钉紧固；
S2、微调调整螺柱(11)，使导套(17)穿过舵轴，并用锁止销(18)固定，调整基座(16)位置，处于合适作用点，固定于基础平台(21)上；
S3、旋转手轮(1)，观察拉压传感器(10)示数，当达到要求值时，停止转动手轮(1)；
S4、测试完成后，松开锁止销(18)，反向转动手轮(1)，卸力。
CN201910933490.3A 2019-09-29 2019-09-29 一种舵轴大弯矩加载装置 Pending CN110530737A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910933490.3A CN110530737A (zh) 2019-09-29 2019-09-29 一种舵轴大弯矩加载装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910933490.3A CN110530737A (zh) 2019-09-29 2019-09-29 一种舵轴大弯矩加载装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110530737A true CN110530737A (zh) 2019-12-03

Family

ID=68670904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910933490.3A Pending CN110530737A (zh) 2019-09-29 2019-09-29 一种舵轴大弯矩加载装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110530737A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115575114A (zh) * 2022-12-09 2023-01-06 溧阳市新力机械铸造有限公司 一种电机轴铸件的强度检测装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101042322A (zh) * 2007-04-29 2007-09-26 北京科技大学 一种恒载荷拉压试验机
CN102705463A (zh) * 2012-06-13 2012-10-03 天润曲轴股份有限公司 一种差动螺旋微调装置
CN102765475A (zh) * 2012-08-15 2012-11-07 中国航天科技集团公司烽火机械厂 一种飞行器及其抗大弯矩电动舵机
CN204177506U (zh) * 2014-11-13 2015-02-25 湖北高曼重工股份有限公司 支腿测力机构
CN104880308A (zh) * 2015-05-27 2015-09-02 西安交通大学 一种主轴轴向力等静压加载装置
CN106769038A (zh) * 2016-12-12 2017-05-31 长春机械科学研究院有限公司 一种组合加载运动关节轴承试验机
CN207923448U (zh) * 2017-12-27 2018-09-28 中国航发四川燃气涡轮研究院 滚动轴承弯矩加载试验装置
CN209416582U (zh) * 2019-02-25 2019-09-20 天津久荣工业技术有限公司 通用弯矩传感器静态性能检测台

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101042322A (zh) * 2007-04-29 2007-09-26 北京科技大学 一种恒载荷拉压试验机
CN102705463A (zh) * 2012-06-13 2012-10-03 天润曲轴股份有限公司 一种差动螺旋微调装置
CN102765475A (zh) * 2012-08-15 2012-11-07 中国航天科技集团公司烽火机械厂 一种飞行器及其抗大弯矩电动舵机
CN204177506U (zh) * 2014-11-13 2015-02-25 湖北高曼重工股份有限公司 支腿测力机构
CN104880308A (zh) * 2015-05-27 2015-09-02 西安交通大学 一种主轴轴向力等静压加载装置
CN106769038A (zh) * 2016-12-12 2017-05-31 长春机械科学研究院有限公司 一种组合加载运动关节轴承试验机
CN207923448U (zh) * 2017-12-27 2018-09-28 中国航发四川燃气涡轮研究院 滚动轴承弯矩加载试验装置
CN209416582U (zh) * 2019-02-25 2019-09-20 天津久荣工业技术有限公司 通用弯矩传感器静态性能检测台

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
任玉凯: "电动复合力矩加载系统的设计", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 *
蔡春源 等: "《机电液设计手册（中册）》", 31 December 1997 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115575114A (zh) * 2022-12-09 2023-01-06 溧阳市新力机械铸造有限公司 一种电机轴铸件的强度检测装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2613134B1 (en) System and method for aligning a test article with a load
CN103616172B (zh) 可模拟工作安装环境的直线机电作动器性能测试实验台
CN110726541B (zh) 一种大涵道比航空发动机中介机匣强度试验装置
CN109084982B (zh) 一种大推力火箭发动机三向力测量装置及测量方法
CN108846213B (zh) 位移传感器组合布局及高可靠冗余设计方法
CN204413981U (zh) 具有检测功能的滚动轴承预紧调整装置
CN105571857B (zh) 旋转件轴向加载装置
CN110530737A (zh) 一种舵轴大弯矩加载装置
CN104089618B (zh) 无轴自标定捷联惯测组合装置
CN102235927A (zh) 一种测试汽车零部件约束反力的方法和装置
CN106769013A (zh) 一种电作动器的加载惯量测试装置
CN110836743B (zh) 一种主侧推力解耦的推力矢量测试台
CN106767897A (zh) 圆弧轨道式虚拟轴三轴转台
CN104568426A (zh) 一种谐波减速器动态性能综合测试系统
CN105736584A (zh) 一种可隔离拉压力与扭矩相互影响的装置
CN105675307B (zh) 踏板刚度综合性能试验设备
US8646726B2 (en) Method and apparatus for determining the apparent operational integrity of a no-back device
CN104440836B (zh) 基于密珠环形支承与双轴复合驱动的空间两自由度调整方法与装置
CN115356038B (zh) 一种扭矩传感器的标定装置及方法
WO2019147200A2 (en) A bearing test apparatus
CN106226012B (zh) 一种测试并联机构拉压刚度的装置
CN112697323A (zh) 一种轴承预紧力测量装置及预紧力的测量方法
CN205533811U (zh) 拉压力与扭矩复合加载时的彼此隔离装置
CN208122535U (zh) 自补偿可控机电锁
US20140373615A1 (en) Model motion system for a vehicle model

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191203