CN215726534U - 扭矩标准机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种扭矩标准机，包括用于与被检扭矩传感器相连的传动轴和用于向传动轴施加扭矩的扭矩加载机构，扭矩标准机还包括扭矩补偿机构，扭矩补偿机构包括机构座、补偿动力机构和由补偿动力机构驱动而匀速转动的转动体，所述传动轴通过传动轴轴承转动装配于所述转动体上，补偿动力机构与转动体之间串设设有补偿扭矩传感器。本实用新型解决了现有技术中传动轴位置产生无法测量的阻力矩而导致校准过程存在误差的技术问题。
Description
技术领域
本实用新型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、传动轴和扭矩传感器，标准力臂通过传动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传动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传动轴之间，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。
有现有扭矩标准机的校准原理可知，校准误差主要出现在传动轴与基座之间，因为校准时，传动轴与基座之间会产生阻力矩，这个阻力矩主要是因为传动轴与基座之间存在摩擦力而导致的，现有技术中为了减小该阻力矩，因此使用成本较高的空气轴承来减小传动轴与基座之间的摩擦力，从而减小该阻力矩。但是其仍存在以下问题：首先，空气轴承的成本较高，其使用环境要求苛刻，维护成本高，此外，在校准时，标准力臂处于水平的静止状态，也就是说传动轴与基座之间为静摩擦力，而静摩擦力的特性就是不稳定，无法测量，因此现有技术只能是减小该处的阻力矩，无法从根本上对该阻力矩误差进行补偿。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种扭矩标准机，以解决现有技术中传动轴位置产生无法测量的阻力矩而导致校准过程存在误差的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型中的技术方案如下：
一种扭矩标准机，包括用于与被检扭矩传感器相连的传动轴和用于向传动轴施加扭矩的扭矩加载机构，扭矩标准机还包括扭矩补偿机构，扭矩补偿机构包括机构座、补偿动力机构和由补偿动力机构驱动而匀速转动的转动体，所述传动轴通过传动轴轴承转动装配于所述转动体上，补偿动力机构与转动体之间串设设有补偿扭矩传感器。
转动体通过转动体轴承转动装配于机构座上。
所述扭矩加载机构包括固定于所述传动轴上的标准力臂和用于挂连于所述标准力臂两端的加载砝码。
扭矩标准机还包括用于通过所述被检扭矩传感器向所述传动轴传递动力以调整所述标准力臂角度的加载动力机构。
被检扭矩传感器和所述扭矩补偿机构分别与所述传动轴的两端相连。
传动轴同轴线转动装配于所述转动体上，传动轴和转动体的轴线水平布置。
所述转动体为转动套结构，传动轴轴承设置于转动体外周与转动套内壁之间。
本实用新型的有益效果为：本实用新型的有益效果为，使用时，扭矩加载机构向传动轴施加一个固定的扭矩，通过被检扭矩传感器调整传动轴从而使得被检扭矩传感器测得该扭矩值，而传动轴转动装配于转动体上，此过程中补偿动力机构驱动转动体匀速转动，转动体形成传动轴的支撑，而传动轴与转动体之间为动摩擦，转动体的匀速转动使得该动摩擦是一个稳定的值，补偿扭矩传感器测量或换算得到该位置的阻力矩，在对被检扭矩传感器校准时，将该阻力矩虑在校准范畴内，就可以实现对被检扭矩传感器的准确校准。
附图说明
图1是本实用新型的一个实施例的结构示意图；
图2是图1的俯视示意图；
图3是图1中机构座、转动体轴承、传动轴轴承与转动体、传动轴的配合示意图。
具体实施方式
一种扭矩标准机的实施例如图1~3所示：包括机架8，机架8上设置有加载动力机构和扭矩补偿机构，加载动力机构为一个减速电机11。扭矩补偿机构包括机构座3，机构座3上通过转动体轴承7转动装配有轴线水平布置的转动体6，转动体6为一个转动套结构，转动体的内孔中通过传动轴轴承5转动装配有与转动体同轴线布置的传动轴4，传动轴4远离转动体的一端用于与被检扭矩传感器4传动相连，扭矩标准机还包括用于向传动轴施加扭矩的扭矩加载机构，扭矩加载机构包括固定于传动轴上的标准力臂2和用于挂连于标准力臂2两端的加载砝码1。扭矩补偿机构还包括用于驱动转动体匀速转动的补偿动力机构9，本实施例中的补偿动力估计为减速电机，补偿动力机构与转动体之间串设有补偿扭矩传感器10，补偿扭矩传感器具有传动方榫，转动体上设置有与传动方榫配合的方榫孔。
使用时，补偿动力估计驱动转动体匀速转动，将被检扭矩传感器传动连接于加载动力机构与传动轴之间，转动体为传动轴提供一个支撑，在标准力臂的两侧挂上力值不同的砝码，砝码对标准力臂产生力矩M1，加载动力机构通过被检扭矩传感器向传动轴传递扭矩，将标准力臂调整至水平，被检扭矩传感器的示值读数为M2，现有技术中影响校准精度的主要位置产生在传动轴的支撑位置，现有技术中由于传动轴支撑位置为静摩擦力，因此其阻力矩无法准确获得，在本实用新型中，转动体一直相对传动轴匀速转动，因此补偿扭矩传感器可以获得一个稳定的扭矩值M3，该值为传动轴轴承处所产生的阻力矩和转动体轴承处所产生的阻力矩之和，也就是说传动轴轴承处所产生的阻力矩为M3的一半，根据M1和M3/2的和值来跟M2比较以对被检扭矩传感器进行校准。本实用新型中，将传动轴支撑位置处产生的阻力扭矩从现有技术中不能被测量的静扭矩转换成一个可以被测量的动扭矩，因此可以将该位置的扭矩值补偿到校准过程中，从而保证校准精度。
转动体轴承的设置，使得转动体的重量被机构座承担，避免转动体的重量完全由补偿扭矩传感器承担，而容易导致补偿扭矩传感器一端向下偏载而影响扭矩测量值精度的问题。在本实用新型的其它实施例中，扭矩加载机构也可以不是加载砝码式的加载机构，只要能使得传动轴产生一个固定的扭矩值即可；加载动力机构还可以是液动马达、气动马达等其它能够向被检扭矩传感器施加扭矩的的动力形式，当然，当被检扭矩传感器力值较小时，加载动力机构也可以不设，通过人力将标准力臂调整至水平；补充动力机构也可以被气动马达、液动马达等其它能够驱动转动体匀速转动的动力机构代替；转动体还可以是一个轴结构，此时在传动轴上设置安装孔，传动轴轴承设置于转动体外周与传动轴之间。
Claims (7)
1.扭矩标准机，包括用于与被检扭矩传感器相连的传动轴和用于向传动轴施加扭矩的扭矩加载机构，其特征在于：扭矩标准机还包括扭矩补偿机构，扭矩补偿机构包括机构座、补偿动力机构和由补偿动力机构驱动而匀速转动的转动体，所述传动轴通过传动轴轴承转动装配于所述转动体上，补偿动力机构与转动体之间串设有补偿扭矩传感器。
2.根据权利要求1所述的扭矩标准机，其特征在于：转动体通过转动体轴承转动装配于机构座上。
3.根据权利要求1所述的扭矩标准机，其特征在于：所述扭矩加载机构包括固定于所述传动轴上的标准力臂和用于挂连于所述标准力臂两端的加载砝码。
4.根据权利要求3所述的扭矩标准机，其特征在于：扭矩标准机还包括用于通过所述被检扭矩传感器向所述传动轴传递动力以调整所述标准力臂角度的加载动力机构。
5.根据权利要求1所述的扭矩标准机，其特征在于：被检扭矩传感器和所述扭矩补偿机构分别与所述传动轴的两端相连。
6.根据权利要求2所述的扭矩标准机，其特征在于：传动轴同轴线转动装配于所述转动体上，传动轴和转动体的轴线水平布置。
7.根据权利要求6所述的扭矩标准机，其特征在于：所述转动体为转动套结构，传动轴轴承设置于转动体外周与转动套内壁之间。
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (1)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113340524A (zh) * | 2020-06-02 | 2021-09-03 | 河南牛帕力学工程研究院 | 一种扭矩标准机 |
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2021
- 2021-06-01 CN CN202121205863.4U patent/CN215726534U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113340524A (zh) * | 2020-06-02 | 2021-09-03 | 河南牛帕力学工程研究院 | 一种扭矩标准机 |
| CN113340524B (zh) * | 2020-06-02 | 2023-02-28 | 郑州东辰科技有限公司 | 一种扭矩标准机 |
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