本發(fā)明屬于適用于特殊目的的,用來測量諸如由沖擊產(chǎn)生的力、功、機(jī)械功率或轉(zhuǎn)矩的裝置或方法領(lǐng)域。
背景技術(shù):
光軸又可分為:傳動軸,主要用來傳遞扭矩而不承受彎矩,如起重機(jī)移動機(jī)構(gòu)中的長光軸、汽車的驅(qū)動軸等。因此,光軸的扭矩檢測成為產(chǎn)品檢測的一環(huán)。
碳纖維(carbon fiber,簡稱CF),是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成,經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維“外柔內(nèi)剛”,質(zhì)量比金屬鋁輕,但強(qiáng)度卻高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國防軍工和民用方面都是重要材料。
現(xiàn)有扭矩測試裝置中,由于扭矩提供機(jī)構(gòu)與光軸之間夾緊力不夠,在測試過程中扭矩提供機(jī)構(gòu)與光軸之間容易打滑,影響測試結(jié)果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種軸類扭力測試裝置,解決在測試過程中扭矩提供機(jī)構(gòu)與光軸之間容易打滑,影響測試結(jié)果的問題。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明的基礎(chǔ)方案提供一種軸類扭力測試裝置,包括碳纖維制成的扭線、固定臺、提供扭矩的第一驅(qū)動裝置和提供扭矩的第二驅(qū)動裝置,第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置分別位于固定臺的兩側(cè);第一驅(qū)動裝置的輸出端上設(shè)有第一圓盤,第一圓盤中心設(shè)有第一通孔,第一圓盤設(shè)有用于固定扭線的第一固定部和用于固定扭線的第二固定部;第一固定部和第二固定部關(guān)于第一圓盤的直徑對稱;第二驅(qū)動裝置的輸出端上設(shè)有第二圓盤,第二圓盤中心設(shè)有第二通孔,第二圓盤設(shè)有用于固定扭線的第三固定部和用于固定扭線的第四固定部;第三固定部和第四固定部關(guān)于第二圓盤的直徑對稱。
本基礎(chǔ)方案的原理在于:測試前,在光軸兩端各加工一個固定孔,用于固定扭線。將扭線一端固定在第一固定部,將扭線穿過光軸一端的固定孔,將扭線另一端固定在第二固定部,如此使將扭線穿過光軸,并固定在第一圓盤上。使用同樣的方法將扭線穿過光軸,并固定在第二圓盤上。先手動轉(zhuǎn)動光軸,使扭線均勻的纏繞在光軸兩端,然后啟動第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置,并使第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置旋轉(zhuǎn)方向相反,兩驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)動時,扭線纏繞在固定孔附近。當(dāng)扭線纏繞到極限時,扭線不能再繼續(xù)纏繞光軸,而是分別為光軸兩端提供扭矩。并且扭線在提供扭矩的過程中,不會松開,只會越纏越緊。
本基礎(chǔ)方案的有益效果在于:由于圓盤帶動扭線旋轉(zhuǎn)的過程中只會將軸的兩端纏繞得越來緊,防止了扭力測試過程中,扭力提供裝置于軸之間打滑,影響測試結(jié)果。另外,碳纖維強(qiáng)度高,柔韌性好,在扭矩試驗(yàn)中既能保證不被拉伸,又能重復(fù)使用。
進(jìn)一步,所述固定臺兩端分別固定有第一支撐桿和第二支撐桿,第一支撐桿頂部設(shè)有環(huán)形的第一卡箍,第二支撐桿上設(shè)有環(huán)形的第二卡箍。測試前,將光軸放置在第一卡箍和第二卡箍上,方便開始時將扭線均勻纏繞在光軸兩端。
進(jìn)一步,所述第一驅(qū)動裝置的回轉(zhuǎn)中心、第二驅(qū)動裝置的回轉(zhuǎn)中心、第一圓盤的中心、第二圓盤的中心、第一卡箍的中心和第二卡箍的中心位于同一條水平線上。將第一驅(qū)動裝置的回轉(zhuǎn)中心、第二驅(qū)動裝置的回轉(zhuǎn)中心、第一圓盤的正中心、第一卡箍的中心、第二卡箍的中心和第二圓盤的正中心設(shè)計(jì)在同一條水平線上,使光軸與第一驅(qū)動裝置的回轉(zhuǎn)中心和第二驅(qū)動裝置的回轉(zhuǎn)中心處在同一水平線上,以保證測試精度。
進(jìn)一步,還包括若干用于檢測扭力的應(yīng)變計(jì),應(yīng)變計(jì)固定在固定臺上,應(yīng)變計(jì)分布在光軸周向。應(yīng)變計(jì)用于檢測光軸的變形量,并將變形量轉(zhuǎn)化為電信號,電信號經(jīng)放大后計(jì)算出光軸能承受的最大扭矩,方便快捷。
進(jìn)一步,所述第一固定部和第二固定部位于第一圓盤遠(yuǎn)離固定臺側(cè)。第一固定部和第二固定部設(shè)在第一圓盤遠(yuǎn)離固定臺側(cè),使扭線向遠(yuǎn)離端面的方向纏繞,從而使軸上開的固定孔只用于固定扭線,而兩處扭線作用的位置之間沒有孔,進(jìn)而防止了測試前加工的固定孔影響到測試精度。
進(jìn)一步,所述第三固定部和第四固定部位于第二圓盤遠(yuǎn)離固定臺側(cè)。第三固定部和第四固定部設(shè)在第二圓盤遠(yuǎn)離固定臺側(cè),使扭線向遠(yuǎn)離端面的方向纏繞,從而使軸上開的固定孔只用于固定扭線,而兩處扭線作用的位置之間沒有孔,進(jìn)而防止了測試前加工的固定孔影響到測試精度。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例中扭線作用于光軸的示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例軸類扭力測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
說明書附圖中的附圖標(biāo)記包括:第一驅(qū)動裝置1、扭線2、第一圓盤3、光軸4、應(yīng)變計(jì)5、第一卡箍6、固定臺7、第二卡箍8、第二圓盤9、第二驅(qū)動裝置10、第一固定部11、第二固定部12。
實(shí)施例:本方案中的軸類扭力測試裝置,如圖2所示,包括碳纖維制成的扭線2、固定臺7、四個應(yīng)變計(jì)5提供扭矩的第一驅(qū)動裝置1和提供扭矩的第二驅(qū)動裝置10,第一驅(qū)動裝置1和第二驅(qū)動裝置10分別位于固定臺7的兩側(cè)。固定臺7兩端分別固定有第一支撐桿和第二支撐桿,第一支撐桿頂部安裝有環(huán)形的第一卡箍6,第二支撐桿上安裝有環(huán)形的第二卡箍8。四個應(yīng)變計(jì)5固定在固定臺7上,并均勻分布在光軸4周向。第一驅(qū)動裝置1的輸出端上安裝有第一圓盤3,第一圓盤3中心一體成型有第一通孔,第一圓盤3遠(yuǎn)離固定臺7側(cè)一體成型有用于固定扭線2的第一固定部11和用于固定扭線2的第二固定部12。第一固定部11和第二固定部12關(guān)于第一圓盤3的直徑對稱。第二驅(qū)動裝置10的輸出端上安裝有第二圓盤9,第二圓盤9中心一體成型有第二通孔,第二圓盤9遠(yuǎn)離固定臺7側(cè)一體成型有于固定扭線2的第三固定部和用于固定扭線2的第四固定部。第三固定部和第四固定部關(guān)于第二圓盤9的直徑對稱。第一驅(qū)動裝置1的回轉(zhuǎn)中心、第二驅(qū)動裝置10的回轉(zhuǎn)中心、第一圓盤3的中心、第二圓盤9的中心、第一卡箍6的中心和第二卡箍8的中心位于同一條水平線上。
測試前,在光軸4兩端各加工一個固定孔,用于固定扭線2。將光軸4放置在第一卡箍6和第二卡箍8上,并將光軸4一端穿過第一圓盤3,將光軸4另一端穿過圓盤。將扭線2一端固定在第一固定部11,將扭線2穿過光軸4一端的固定孔,將扭線2另一端固定在第二固定部12,如此使將扭線2穿過光軸4,并固定在第一圓盤3上。使用同樣的方法將扭線2穿過光軸4,并固定在第二圓盤9上。先手動轉(zhuǎn)動光軸4,使扭線2均勻的纏繞在光軸4兩端。然后松開第一卡箍6和第二卡箍8,啟動第一驅(qū)動裝置1和第二驅(qū)動裝置10,并使第一驅(qū)動裝置1和第二驅(qū)動裝置10旋轉(zhuǎn)方向相反。如圖1所示,兩驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)動時,扭線2沿光軸4向固定臺7方向纏繞,不會作用于固定孔。當(dāng)扭線2纏繞到極限時,扭線2不能再繼續(xù)纏繞光軸4,而是分別為光軸4兩端提供扭矩。并且扭線2在提供扭矩的過程中,不會松開,只會越纏越緊。光軸4在兩端持續(xù)的扭力作用下發(fā)生變形時,應(yīng)變計(jì)5將檢測出的變形量轉(zhuǎn)化為電信號,經(jīng)放大儀表放大,再傳輸進(jìn)電腦,經(jīng)程序計(jì)算后,將光軸4能承受的最大扭矩顯示在屏幕上。
利用本方案中的裝置測試光軸4扭矩,光軸4不會產(chǎn)生打滑現(xiàn)象,測試結(jié)果準(zhǔn)確,利用應(yīng)變計(jì)5檢測光軸4變形量,經(jīng)軟件計(jì)算出具體數(shù)值,并顯示在電腦屏幕上,方便快捷。
以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施例,方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識在此未作過多描述。應(yīng)當(dāng)指出,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下,還可以作出若干變形和改進(jìn),這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍,這些都不會影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。本申請要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn),說明書中的具體實(shí)施方式等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。