CN112985689A - 一种扭矩标准机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扭矩标准机，包括基座、通过轴承装配于基座上的传动轴，传动轴上固定有沿左右方向延伸的标准力臂，扭矩标准机还包括位于标准力臂左右两侧的左侧砝码加载装置和右侧砝码加载装置，左侧砝码加载装置、右侧砝码加载装置均包括加载砝码，左侧砝码加载装置为具有换向轮的换向砝码加载装置，换向砝码加载装置的换向轮上绕经有一端与所述标准力臂相连、另外一端与对应加载砝码相连的换向拉绳，换向拉绳对所述标准力臂的拉力方向朝上，右侧砝码加载装置的加载砝码对所述标准力臂的作用力方向朝下。本发明提供了一种可以减小传动轴与轴承之间正压力的扭矩标准机。

Description

一种扭矩标准机

技术领域

本发明涉及检定设备中的扭矩标准机。

背景技术

扭矩标准机是一种用于产生标准扭矩以用于检定标准扭矩仪的设备，现有的扭矩标准机如中国专利CN105043663A公开的“空气轴承式扭矩标准机”，包括基座、标准力臂、空气轴承、砝码加载装置、减速机、输出主轴和扭矩传感器，标准力臂通过输出主轴即传动轴安装在空气轴承上，空气轴承固定在基座上，标准力臂的两端设置有砝码悬吊部件，砝码加载装置包括设置于砝码悬吊部件上的砝码。减速机安装在基座上，由伺服电机驱动，减速机的水平输出轴中心线与输出主轴的中心线在同一直线上，伺服电机和减速机一起构成动力源。

使用时将待校准的扭矩传感器设置于减速机与输出主轴之间，通过砝码加载装置将适当的砝码加载到标准力臂上，形成一个标准扭矩值，即力值与长度的乘积，此时标准力臂将发生倾斜，减速机通过扭矩传感器向标准力臂施加扭矩，将标准力臂调整到水平状态后，读取扭矩传感器的示值，比较扭矩传感器与标准扭矩值，分析扭矩传感器的误差，从而实现对扭矩传感器的检定校准。

由此可见，为了保证校准精度，就必须保证输出主轴处产生的阻力扭矩应该足够小，该公开文件中为了减小输出主轴出产生的阻力扭矩，输出主轴通过空气轴承安装于基座上，空气轴承相比传统的滚子轴承能够产生更小的阻力扭矩，但是其成本较高，同时根据F=μN，F表示转动阻力，μ表示摩擦系数，N表示输出主轴对空气轴承的正压力，其主要值时标准力臂两端所挂砝码的重量之和，因此即使选择了成本较高的空气轴承，也只是减小了μ值，N值较大的问题依然克服不了。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以减小传动轴与轴承之间正压力的扭矩标准机。

为解决上述技术问题，本发明中的技术方案如下：

一种扭矩标准机，包括基座、通过轴承装配于基座上的传动轴，传动轴上固定有沿左右方向延伸的标准力臂，扭矩标准机还包括位于标准力臂左右两侧的左侧砝码加载装置和右侧砝码加载装置，左侧砝码加载装置、右侧砝码加载装置均包括加载砝码，左侧砝码加载装置为具有换向轮的换向砝码加载装置，换向砝码加载装置的换向轮上绕经有一端与所述标准力臂相连、另外一端与对应加载砝码相连的换向拉绳，换向拉绳对所述标准力臂的拉力方向朝上，右侧砝码加载装置的加载砝码对所述标准力臂的作用力方向朝下。

换向轮通过换向轮轮轴装配于所述基座上，换向轮的直径是所述换向轮轮轴直径的至少五倍以上。

本发明的有益效果为：本发明中，左侧砝码加载装置为具有换向轮的换向砝码加载装置，左侧砝码加载装置的加载砝码通过绕经于换向轮上的换向拉绳与标准力臂相连，通过换向轮的换向，使得左侧砝码加载装置的加载砝码对标准力臂的作用力朝上，右侧砝码加载装置的加载砝码对标准力臂的作用力朝下，左侧砝码加载装置、右侧砝码加载装置对标准力臂的作用力方向相反，传动轴与轴承之间产生的正压力N等于两侧加载砝码的差值，相比现有技术中正压力N等于两侧加载砝码的和值而言，减小了传动轴与轴承之间的压力值。

附图说明

图1是本发明的实施例1的结构示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是本发明的实施例2的结构示意图。

具体实施方式

一种扭矩标准机的实施例1如图1~2所示：包括基座（图中未示出）、通过轴承5装配于基座上的传动轴4，本实施例中的轴承5为滚子轴承，传动轴4水平布置，传动轴4的轴线沿前后方向延伸设置。基座上于所述传动轴的轴向一侧设置有减速电机15，减速电机15构成动力源，减速电机15的扭矩输出端和传动轴的相对侧具有同轴线布置的传动内方孔，使用时，需要将被检的扭矩传感器14设置于减速电机15和传动轴4之间。传动轴上固定有标准力臂6，扭矩标准机还包括位于标准力臂左右两侧的左侧砝码加载装置10和右侧砝码加载装置2，左侧砝码加载装置、右侧砝码加载装置均包括加载砝码，图中项11表示左侧砝码加载装置的加载砝码，项3表示右侧砝码加载装置的加载砝码，左侧砝码加载装置为具有换向轮8的换向砝码加载装置，换向砝码加载装置的换向轮上绕经有一端与所述标准力臂6相连、另外一端与对应加载砝码相连的换向拉绳7，换向拉绳7与标准力臂6铰接相连，其铰接轴线沿前后方向延伸设置，换向拉绳7对标准力臂的拉力方向朝上，右侧砝码加载装置的加载砝码3通过右侧拉绳1与标准力臂相连，右侧拉绳与标准力臂铰接相连，右侧砝码加载装置的加载砝码对标准力臂的作用力朝下。在本实施例中，换向轮通过换向轮轮轴装配于基座上，换向轮的直径是换向轮轮轴直径的十倍，通过增加环形轮直径与换向轮轮轴直径的比值，可以减小换向轮轮轴处所受的阻力扭矩。基座属于现有技术，其具体结构不再详述。图中项12表示左侧砝码加载装置的砝码托盘，左侧砝码加载装置的加载砝码11设置于砝码托盘12上，换向拉绳7通过砝码托盘12与左侧砝码加载装置的加载砝码相连。

使用时，左侧砝码加载装置通过加载砝码向标准力臂施加顺时针扭矩M1，右侧砝码加载装置通过加载砝码向标准力臂施加顺时针扭矩M2，本优选实施例中，左侧砝码加载装置、右侧砝码加载装置的加载砝码的重量相等，将受检的扭矩传感器设置于传动轴与减速电机之间，减速电机通过扭矩传感器向传动轴施加扭矩，从而将穿轴调整至水平，此时扭矩传感器的示值与M1+M2之和比较，来对扭矩传感器进行检定校准。通过换向轮的设置，改变了左侧砝码加载装置对标准力臂的作用力方向，从而使得传动轴所受到的正压力为两侧加载砝码的重量之差，从而大大减小了传动轴对轴承之间的正压力，同时对扭矩传感器的校准通过M1+M2，这样可以通过较少的砝码就可以实现大量程扭矩传感器的校准。在本发明的其它是实施例中，换向轮的直径还可以是换向轮轮轴直径的五倍、六倍、十二倍等，当然换向轮的直径还可以是环形轮轮轴直径的一倍、两倍或其它倍数值；轴承还可以时摩擦系数更小的气浮轴承；减速电机还可以被液压马达等其它能够实现扭矩输出的液压部件所取代；动力源和扭矩传感器14还可以置于传动轴4的两侧，此时需要对扭矩传感器的壳体进行固定。

一种扭矩标准机的实施例2如图3所示：实施例2与实施例1不同的是，左侧砝码加载装置10、右侧砝码加载装置2均为具有换向轮8的换向砝码加载装置，左侧砝码加载装置的换向拉绳7与标准力臂的左端相连，同时左侧砝码加载装置的两端均设置有砝码托盘12，右侧砝码加载装置的换向拉绳与标准力臂的右端相连，同时右侧砝码加载装置的两端均设置有砝码托盘，在本实施例中，左侧砝码加载装置、右侧砝码加载装置的加载砝码对标准力臂施加逆时针方向转动扭矩，左侧砝码加载装置的加载砝码对标准力臂左端的作用力方向朝下，右侧砝码加载装置的加载砝码对标准力臂右端的作用力方向朝上。在本发明的其它实施例中，左侧砝码加载装置的加载砝码还可以置于左侧砝码加载装置的左侧托盘上，此时，右侧砝码加载装置的加载砝码置于右侧砝码加载装置的右侧托盘上，左侧砝码加载装置、右侧砝码加载装置对标准力臂施加顺时针转动扭矩，从而实现对扭矩传感器的双向校准。

Claims (2)

1.一种扭矩标准机，包括基座、通过轴承装配于基座上的传动轴，传动轴上固定有沿左右方向延伸的标准力臂，扭矩标准机还包括位于标准力臂左右两侧的左侧砝码加载装置和右侧砝码加载装置，左侧砝码加载装置、右侧砝码加载装置均包括加载砝码，其特征在于：左侧砝码加载装置为具有换向轮的换向砝码加载装置，换向砝码加载装置的换向轮上绕经有一端与所述标准力臂相连、另外一端与对应加载砝码相连的换向拉绳，换向拉绳对所述标准力臂的拉力方向朝上，右侧砝码加载装置的加载砝码对所述标准力臂的作用力方向朝下。

2.根据权利要求1所述的扭矩标准机，其特征在于：换向轮通过换向轮轮轴装配于所述基座上，换向轮的直径是所述换向轮轮轴直径的至少五倍以上。

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