CN201903430U - 转动惯量测定台架 - Google Patents

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Abstract

一种汽车零部件制造技术领域的转动惯量测定台架，包括：信号杆、光电传感器、传感器架、凸轮把手、弹簧固定销子、圆柱拉伸弹簧、凸轮、连接轴把手、深沟球轴承、上撑板、支撑杆、连接轴、调整螺钉、尼龙线、心轴、下盘、支撑杆套、底板和凸轮轴，信号杆安装在下盘的底部，光电传感器安装在传感器架上，凸轮把手安装在凸轮上，弹簧固定销子安装在上撑板上，圆柱拉伸弹簧的两端分别与连接轴把手和弹簧固定销子相连接，凸轮安装在凸轮轴上，连接轴把手安装在连接轴上，连接轴通过深沟球轴承连接在上撑板上，支撑杆的两端分别与上撑板和支撑杆套相连接，下盘通过尼龙线与调整螺钉相连接，支撑杆套与底板与支撑杆先连接，心轴安装在下盘上，凸轮轴安装在上撑板上。本实用新型结构简单，测得实际的转动惯量准确。

Description

转动惯量测定台架
技术领域
本实用新型涉及的是一种汽车零部件制造技术领域的装置，具体是一种转动惯量测定台架。
背景技术
转动惯量是描述刚体转动中惯性大小的物理量，它与刚体的质量、质量分布及转轴的位置有关。正确测定物体的转动惯量，在工程技术中具有十分重要的意义。选用三线扭摆法测定刚体的转动惯量是一个重要实验。
转动惯量是刚体绕轴转动惯性的度量，又称惯性距、惯性矩。转动惯量定义为：I＝mgRr/4π2H＊T2，在SI单位制中，它的单位是kg·m2，式中m表示刚体的质量，R，r表示该悬点到中心的距离，在台架设计时给出相应的尺寸，是已知量，H表示两圆盘之间的垂直距离，T表示转动周期。被测刚体的转动惯量是由质量、质量分布、转轴位置三个因素决定的，而同刚体绕轴的转动状态，如角速度的大小，无关。规则形状的均质刚体，其转动惯量可直接计得。
现有测量轿车部件的装置均基于复摆法进行转动惯量的测量，但是该这些技术对试验台本身的刚度要求比较高，且试验台本身的质量和转动惯量不能太大，并且回摆轴线与试验台和被测物体组成的组合体的质心之间的垂直距离要合适。限制条件比较多，而且安装比较麻烦，容易导出现验中失稳，试验结果误差比较大的的问题。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种转动惯量测定台架，用来测试飞轮总成类产品的实际转动惯量大小。
本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括：信号杆、光电传感器、传感器架、凸轮把手、弹簧固定销子、圆柱拉伸弹簧、凸轮、连接轴把手、深沟球轴承、上撑板、支撑杆、连接轴、调整螺钉、尼龙线、心轴、下盘、支撑杆套、底板和凸轮轴，其中：信号杆安装在下盘的底部，光电传感器安装在传感器架上，凸轮把手安装在凸轮上，弹簧固定销子安装在上撑板上，圆柱拉伸弹簧的两端分别与连接轴把手和弹簧固定销子相连接，凸轮安装在凸轮轴上，连接轴把手安装在连接轴上，连接轴通过深沟球轴承连接在上撑板上，支撑杆的两端分别与上撑板和支撑杆套相连接，下盘通过尼龙线与调整螺钉相连接，支撑杆套与底板与支撑杆先连接，心轴安装在下盘上，凸轮轴安装在上撑板上。
所述的信号杆为长条形结构。
所述的心轴为圆柱形阶梯结构。
所述的尼龙线的数量为三根，且相互之间呈120°设置。
所述的凸轮轴为圆柱形结构。
所述的深沟球轴承上设有衬套。
所述的底板上设有三组调整脚和调整脚螺钉，其中：调整脚螺钉安装在底板并与调整脚相连接。
所述的连接轴上设有轴承套。
本实用新型通过以下方式进行工作：通过水准仪来调整底盘水平、下盘水平，转动惯量的公式为I＝mgRr/4π2H＊T2，通过电子秤、米尺、毫秒计时器等工具来测出其它物理量，最终根据公式计算得到实际的转动惯量大小。
与现有技术相比，本实用新型结构简单，测得实际的转动惯量准确。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为图1剖面图。
图3为本实用新型俯视图。
图4为本实用新型局部剖视图。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
如图1-图4所示，本装置包括：信号杆1、内六角螺钉2、光电传感器3、内六角螺钉4、传感器架5、凸轮把手6、弹簧固定销子7、圆柱拉伸弹簧8、凸轮9、销子10、连接轴把手11、六角螺母12、衬套13、深沟球轴承14、内六角螺钉15、上撑板16、支撑杆17、连接轴18、调整螺钉19、六角螺母20、尼龙线21、心轴22、下盘23、支撑杆套24、内六角螺钉25、底板26、调整脚27、六角螺母28、调整脚螺钉29、凸轮轴30、六角螺母31、内六角螺钉32、轴承套33，其中：信号杆1安装在下盘23的底部，光电传感器3安装在传感器架5上，凸轮把手6安装在凸轮9上，弹簧固定销子7安装在上撑板16上，圆柱拉伸弹簧8的两端分别与连接轴把手11和弹簧固定销子7相连接，凸轮9安装在凸轮轴30上，销子10安装在上撑板16上，连接轴把手11安装在连接轴18上，衬套13安装在深沟球轴承14和六角螺母12之间，连接轴18通过深沟球轴承14连接在上撑板16上，支撑杆17的两端分别与上撑板16和支撑杆套24相连接，下盘23通过尼龙线21与调整螺钉19相连接，支撑杆套24与底板26与支撑杆17先连接，调整脚螺钉29安装在底板26并与调整脚27连接，心轴22安装在下盘23上，凸轮轴30安装在上撑板16上并由六角螺母31固定，轴承套33安装在上撑板16的凸轮轴11上。
所述的信号杆1为长条形结构。
所述的凸轮4用来驱动下盘10的来回摆动。
所述的尼龙线7的数量为三根，且相互之间呈120°设置。
所述的心轴8为圆柱形阶梯结构。
所述的凸轮轴11为圆柱形结构。
本实施例通过以下方式实现转动惯量测量：
第一步、校准：
(1)信号杆1须调整到光电传感器3中间；
(2)如图3和图4所示，调整底板水平、调整脚螺钉29和调整脚27，直至底板上的水平仪的水泡位于中间；
(3)整下盘水平，调整上盘3个调整螺钉19，调整悬线长度，直至底板上的水平仪的水泡位于中间。这样方可使用此测定台架。
第二步、测量：
(1)调整底座水平：调整底座上的三个螺钉旋钮，直至底板上水准仪中的水泡位于正中间。
(2)调整下盘水平：调整上圆盘上的三个旋钮(调整悬线的长度)，改变三悬线的长度，直至下盘水准仪中的水泡位于正中间。
(3)测量空盘绕中心轴OO′转动的运动周期T0：本装置采用自动的光电计时装置。首先调整上盘角度，使挡杆正好在探头的中间，且能遮住发射和接收红外线的小孔。再用手左右等距转动即下盘，使之平稳扭摆(注意扭摆的转角控制在5°以内)。观察下盘挡杆是否在光电门两侧对称转动，如果不是，需重新调整上盘角度。周期的测量常用累积放大法，即测量累积多个周期的时间，然后求出其运动周期。
(4)测出待测圆环与下盘共同转动的周期T1：将待测圆环置于下盘上，注意使两者中心重合(有下盘上的定心轴提供保证)，按同样的方法测出它们一起运动的周期T1。
其它物理量的测量
(1)悬点到中心的距离r和R已经在台架设计时给出相应的尺寸，是已知量。
(2)用米尺测出两圆盘之间的垂直距离H0。
(3)用电子秤称出待测工件的质量。
再将测得的数据进行处理，称得下盘质量m0，待测圆环质量m，上盘和下盘间的距离H0，然后根据公式：I1＝m1gRr/4π2H＊T1 2    I0＝m2gRr/4π2H＊T0 2，测得转动惯量为：I＝I1-I0并利用公式计算得出结果。

Claims (8)

1.一种转动惯量测定台架，其特征在于，包括信号杆、光电传感器、传感器架、凸轮把手、弹簧固定销子、圆柱拉伸弹簧、凸轮、连接轴把手、深沟球轴承、上撑板、支撑杆、连接轴、调整螺钉、尼龙线、心轴、下盘、支撑杆套、底板和凸轮轴，其中：信号杆安装在下盘的底部，光电传感器安装在传感器架上，凸轮把手安装在凸轮上，弹簧固定销子安装在上撑板上，圆柱拉伸弹簧的两端分别与连接轴把手和弹簧固定销子相连接，凸轮安装在凸轮轴上，连接轴把手安装在连接轴上，连接轴通过深沟球轴承连接在上撑板上，支撑杆的两端分别与上撑板和支撑杆套相连接，下盘通过尼龙线与调整螺钉相连接，支撑杆套与底板与支撑杆先连接，心轴安装在下盘上，凸轮轴安装在上撑板上。
2.根据权利要求1所述的转动惯量测定台架，其特征是，所述的信号杆为长条形结构。
3.根据权利要求1所述的转动惯量测定台架，其特征是，所述的心轴为圆柱形阶梯结构。
4.根据权利要求1所述的转动惯量测定台架，其特征是，所述的尼龙线的数量为三根，且相互之间呈120°设置。
5.根据权利要求1所述的转动惯量测定台架，其特征是，所述的凸轮轴为圆柱形结构。
6.根据权利要求1所述的转动惯量测定台架，其特征是，所述的深沟球轴承上设有衬套。
7.根据权利要求1所述的转动惯量测定台架，其特征是，所述的底板上设有三组调整脚和调整脚螺钉，其中：调整脚螺钉安装在底板并与调整脚相连接。
8.根据权利要求1所述的转动惯量测定台架，其特征是，所述的连接轴上设有轴承套。
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