CN202582519U

CN202582519U - 旋转零件相对位移量的测量装置

Info

Publication number: CN202582519U
Application number: CN 201220256635
Authority: CN
Inventors: 叶雪峰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-06-02
Filing date: 2012-06-02
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2022-06-02

Abstract

本实用新型涉及一种旋转零件相对位移量的测量装置，该测量装置包括外开口圆形环、内开口圆形环以及数个滚珠；外开口圆形环为旋转圆形环，其环口端部有间隙，内开口圆形环为静止圆形环，其环口端部有间隙，数个滚珠环设在外开口圆形环与内开口圆形环之间以减小摩擦力；内开口圆形环的直径小于外开口圆形环的直径。采用两个开口圆形环，将旋转的外开口圆形环套装在静止的内开口圆形环的外圈，其中旋转的外开口圆形环取出旋转零件的相对位移量，再将此位移量传递给静止的内开口圆形环，通过测量静止的内开口圆形环开口处间隙的变化量来确定旋转零件的变形量以及作用于旋转零件的力矩。本实用新型结构简单，测量精度高，其磨损对测量精度的影响很小。

Description

旋转零件相对位移量的测量装置

技术领域

本实用新型涉及机电类的测量装置，特别涉及一种旋转零件相对位移量的测量装置。

背景技术

在机电控制领域，经常遇到需要实时测定旋转零件的相对变形量来确定控制动作的大小。例如，在电动助力自行车领域，要求电动机的输出力矩与人骑行时施加的力矩的大小成一定的比例。由于人骑自行车时施加的力矩是每时每刻都在变化的，因此，为了控制电动机的输出力矩，必须实时测量出力矩的大小，以便正确地控制电动机的输出力矩。

测量力矩，一般是通过测量物体在力矩作用下产生的变形量的大小来实现的。对于静止的物体，测量它的变形量十分容易。但是，在力矩作用下，物体作旋转运动，虽然也容易测量出它的变形量，但是测量到的信号也是旋转的，这就需要把旋转信号引出，变成不旋转的信号。使用电刷可以把旋转信号变成不旋转的信号。但是电刷在旋转时因磨损而产生的金属碎片容易造成接触电阻不稳定，对传输的信号有干扰，严重时使信号不能使用。

因此，研究一种新的、简单而可靠的测量旋转零件变形的测量装置是很有现实意义的。

发明内容

本实用新型的任务是提供一种旋转零件相对位移量的测量装置，它解决了上述现有技术所存在的问题，能够先将旋转物体的变形量取出，变为静止物体的变形量再加以测量，以得到稳定的被测信号。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种旋转零件相对位移量的测量装置，所述测量装置包括外开口圆形环、内开口圆形环以及数个滚珠；

所述外开口圆形环为旋转圆形环，其环口端部有间隙，所述内开口圆形环为静止圆形环，其环口端部有间隙，所述数个滚珠环设在外开口圆形环与内开口圆形环之间以减小摩擦力；

所述内开口圆形环的直径小于外开口圆形环的直径。

所述外开口圆形环和内开口圆形环都为弯曲刚度小的薄圆形环。

所述外开口圆形环的环口端部向外张开。

所述内开口圆形环的环口端部向内张开。

本实用新型应用机械的方法使用两个开口的圆形环把旋转的位移量取出变成不旋转的位移量，再测量它的大小。

测量旋转零件的变形量有多种方法。其中之一是在旋转零件上安装一个零件，它与旋转零件一起转动。但是这个零件不受力矩的作用，因此它不产生变形。这样，旋转零件变形时，与这个不变形的零件之间就有相对位移。本实用新型中所说的位移量就是指这个位移的大小，它等于或正比于旋转零件的变形量。通过测量这一相对位移量就可以确定一个零件的变形量，从而就知道施加力矩的大小。

本实用新型由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下优势：

应用本实用新型的一种旋转零件相对位移量的测量装置，使用一个与旋转零件一起转动的开口圆形环将相对位移量取出，然后将此位移传递给另一个静止的开口圆形环，使其变成不旋转的位移量，再使用任意一种测量位移的方法测定该位移量，从而确定旋转零件的变形量以及作用于旋转零件的力矩。

本实用新型的测量装置结构简单，测量精度高，其磨损对测量精度的影响很小。

附图说明

图1是本实用新型的一种旋转零件相对位移量的测量装置的结构示意图。

图中标记：

1为外开口圆形环即为旋转圆形环，2为滚珠，3为内开口圆形环即为静止圆形环，A为旋转圆形环开口处，B为静止圆形环开口处。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的旋转零件相对位移量的测量装置作详细说明。

参看图1，本实用新型提供一种旋转零件相对位移量的测量装置，该测量装置主要由外开口圆形环1、内开口圆形环3以及数个滚珠2组成。外开口圆形环1为旋转圆形环，其环口端部有间隙。内开口圆形环3为静止圆形环，其环口端部有间隙。为减小摩擦力，在外开口圆形环1与内开口圆形环3之间环向布设了数个滚珠2。

外开口圆形环1和内开口圆形环3都是等截面的薄圆形环，它们的弯曲刚度很小。

如图1中所示，内开口圆形环3的直径小于外开口圆形环1的直径。外开口圆形环1的环口端部向外张开。内开口圆形环3的环口端部向内张开。

图1中，标号1表示与被测的旋转零件（图中未画出）一起转动的外开口圆形环，称它为旋转圆形环。该旋转圆形环的开口处B的两端分别安装在被测位移的两个点上。当零件在力矩的作用下变形时，位移发生变化，旋转圆形环B处间隙的大小就发生变化，其变化量等于旋转零件的变形量（或与变形量成一定的比例）。标号2表示滚珠，其作用是减小两个开口圆形环之间的摩擦力。标号3是静止的内开口圆形环，通过滚珠与旋转圆形环紧贴在一起，但是可以相对滑动。因此，一个圆环转动，而另一个圆环是静止的。

从图1中容易明白本实用新型的工作原理：当旋转零件在力矩的作用下变形时，旋转的外开口圆形环开口处B的间隙也发生变化，该外开口圆形环的直径随之产生变化，由于静止的内开口圆形环与旋转的外开口圆形环通过滚珠紧贴在一起，因此静止的内开口圆形环的直径也相应发生改变，静止的内开口圆形环开口处A的间隙也相应产生变化，其变化量的大小与旋转的外开口圆形环开口处B的间隙的变化量相同，所以测量出静止的内开口圆形环开口处A的间隙的变化量就可确定旋转零件在力矩作用下的变形量。

两个开口圆形环即旋转的外开口圆形环1的开口处B、静止的内开口圆形环3的开口处A的间隙的变化量等于或正比于旋转零件的变形量。

为了降低摩擦力对测量结果的的影响，本实用新型应选择摩擦系数小和弹性模量小的材料，例如对两个开口圆形环和滚珠的材料应用。至于位移量的测量，可以选用有滚珠或无滚珠的任意一种测量位移的方法。

综上所述，应用本实用新型的一种旋转零件相对位移量的测量装置，使用一个与旋转零件一起转动的开口圆形环将相对位移量取出，然后将此位移传递给另一个静止的开口圆形环，使其变成不旋转的位移量，再使用任意一种测量位移的方法测定该位移量，从而确定旋转零件的变形量以及作用于旋转零件的力矩。本实用新型的测量装置结构简单，测量精度高，其磨损对测量精度的影响很小。

当然，本技术领域内的一般技术人员都应当知道，图1是介绍本实用新型的旋转零件相对位移量的测量的原理图，并不是对本实用新型的限定。在用机械方式取出一个旋转位移并将其传递给另一个静止零件而加以测量的技术范围内，对于图1实施例的任何变型都将是本实用新型权利要求的范围。

Claims

1.一种旋转零件相对位移量的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括外开口圆形环、内开口圆形环以及数个滚珠；

所述内开口圆形环的直径小于外开口圆形环的直径。

2.根据权利要求1所述的旋转零件相对位移量的测量装置，其特征在于，所述外开口圆形环和内开口圆形环都为弯曲刚度小的薄圆形环。

3.根据权利要求1所述的旋转零件相对位移量的测量装置，其特征在于，所述外开口圆形环的环口端部向外张开。

4.根据权利要求1所述的旋转零件相对位移量的测量装置，其特征在于，所述内开口圆形环的环口端部向内张开。