本实用新型专利技术提供一种柔性铰链转动刚度测试实验装置，包括：固定底座；延伸板，延伸板沿着固定底座的上表面并垂直于固定底座的一侧壁延伸，一端固定于固定底座上，另一端伸出固定底座外，伸出的一端上设置滑轮；夹具，夹具平行于延伸板并固定于固定底座上；以及传感器支架，传感器支架平行于延伸板固定于固定底座上，传感器支架上设置有一传感器；待测柔性铰链垂直于延伸板延伸，一端固定于夹具中，另一端连接有水平方向延伸的横梁，横梁的一端与传感器对应，待测柔性铰链上设置细绳，细绳穿过滑轮悬垂。本实用新型专利技术测得的转动刚度误差可减小至10％以下，更加接近实际值，且简单易操作，占地面积小、工作效率高，成本低，适用范围更广。
【技术实现步骤摘要】
-种柔性絞链转动刚度测试实验装置
本技术设及一种转动刚度测试实验装置，更具体地设及一种柔性较链转动刚 度测试实验装置。
技术介绍
柔性较链是利用弹性材料微小变形及其自回复的特性，用来连接两个固体并允许 两者之间做转动的机械装置。柔性较链消除了传动过程中的空程和机械摩擦，能获得超高 的位移分辨率，广泛的应用于巧螺仪、加速度计、精密天平、导弹控制等仪器仪表中，并获得 了前所未有的高精度和稳定性。但是柔性较链在加工过程中应该严格地控制各个关键尺寸 的精度，否则便会产生较大的误差，从而在实际实用中达不到预期实用效果。 转动刚度是柔性较链设计的一个重要指标，其指材料在受到转矩时抵抗弹性变形 的能力。现有技术中柔性较链的转动刚度主要通过理论分析进行计算，主要包括Paros和 Weisbord提出的柔性较链的设计计算公式，同时给出了当柔性较链的最小厚度远小于切割 半径时的简化计算公式；W及国内研究人员W力学的基本公式和微积分为基础，给出了一 般柔性较链转动刚度计算公式的推导过程，并在此基础上，得出了常用的直圆型柔性较链 的设计计算公式；近年来，随着有限元分析为基础的工程软件ANSYS、Abaqus等的发展，为 柔性较链的设计计算分析提出了一种新的更加便捷的数值分析手段。但该些方法仍停留在 理论阶段，最终得出的结果是否准确，在设计柔性较链时是否可信等，仍需要进行大量实验 的验证。 目前，柔性较链的转动刚度测试实验相对较少，例如，鲁亚飞等人2010年在《机械 与电子》期刊上发表的柔性较链转动刚度分析与验证的文章，针对直圆型形柔性较链进行 分析，在分析比较通过理论公式和有限元软件计算柔性较链转动刚度方法的基础上，设计 柔性较链转动刚度测试实验，对计算结果进行实验验证.提出了柔性较链转动刚度设计的 一般思路、方法和应注意问题。按照鲁亚飞的柔性较链转动刚度分析与验证中的方法，用简 单的有限元仿真模拟对横梁上距较链中屯、水平距离30mm处施加30N的力，产生900N ? mm 的转矩，测点位移31. 36Xl(T4mm。通过对比试验发现其误差最大达到23.9%。具体产生误 差的原因如下；1、力加载横梁上导致横梁变形产生位移误差；2、其次力加载横梁对柔性较 链产生转矩的同时也产生拉应力，导致柔性较链产生拉应变，故对实验数据采集产生误差； 3、文章中默认较链中屯、为柔性较链转矩旋转中屯、，但实际中屯、在较链中屯、偏下，故其公式 中转矩数值存在误差。W上原因导致产生转动刚度计算误差且误差值较大。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种柔性较链扭转刚度的测试实验装置，从而解决现有 技术中柔性较链转动刚度实验装置误差较大的问题。 本技术提供的柔性较链扭转刚度测试实验装置，该实验装置包括；固定底座； 延伸板，延伸板为条状平板，延伸板沿着固定底座的上表面并垂直于固定底座的一侧壁延 伸，延伸板的一端固定于固定底座上，延伸板的另一端伸出固定底座外，延伸板伸出的一端 上设置一滑轮；夹具，夹具平行于延伸板并固定于固定底座上；W及传感器支架，传感器支 架平行于延伸板固定于固定底座上，传感器支架位于延伸板和夹具之间，传感器支架上设 置有一传感器；待测柔性较链，其垂直于延伸板延伸，待测柔性较链的一端固定于夹具中， 待测柔性较链的另一端连接有水平方向延伸的横梁，横梁的一端与传感器对应，待测柔性 较链上设置一细绳，细绳穿过滑轮悬垂。 固定底座上均匀的设置有矩阵安装孔，延伸板、夹具W及传感器支架均通过安装 于矩阵安装孔内的螺栓与固定底座连接。 [000引夹具具有一中空的凸起，凸起上沿水平方向和竖直方向分别设置一水平定位螺栓 和一垂直定位螺栓，待测柔性较链插入凸起内并通过水平定位螺栓和垂直定位螺栓固定。 传感器为电祸流传感器。 电祸流传感器的轴线垂直于传感器支架。 横梁为条状板，待测柔性较链垂直于横梁且其端部通过固定螺丝固定于横梁中 部。 横梁平行于延伸板W及传感器支架。 横梁与待测柔性较链同侧的端部设置一标记点，标记点与传感器对齐定位。 待测柔性较链靠近横梁处设置一刻槽，刻槽平行于横梁。 待测柔性较链中部设置有两个相对的半圆形凹陷部。 本技术通过改进实验装置W及力的加载方式，实验测得的数据可直接计算出 柔性较链的转动刚度，柔性较链转动刚度的计算误差可减小至10% W下，使转动刚度的计 算数值更加接近实际值，同时，提供的实验的数据更具有说服力。本技术简单易操作， 占地面积小、工作效率高，成本低，适用于普通实验室实用W及一些对柔性较链转动刚度进 行测试的特殊场合。 【附图说明】 图1是根据本技术的一个优选实施例的柔性较链转动刚度测试实验装置的 立体示意图； [001引图2是本技术所用的待测柔性较链与横梁的连接示意图； 图3是根据本技术所用的柔性较链与横梁连接的另一个示意图； 图4为根据本技术的柔性较链的转动示意图。 【具体实施方式】 W下结合具体实施例，对本技术做进一步说明。应理解，W下实施例仅用于说 明本技术而非用于限制本技术的范围。 图1示出了根据本技术的一个优选实施例的柔性较链转动刚度测试实验装 置的立体示意图，该实验装置包括固定底座10、延伸板20、夹具30 W及传感器支架40。 其中，固定底座10为矩形平板，其上均匀的设置有矩阵安装孔11，穿过该矩阵安 装孔11设置的螺栓可W将其它部件，例如延伸板20、夹具30和传感器支架40固定于该固 定底座10上。 延伸板20为条状平板，其沿着固定底座10的上表面并垂直于固定底座10的一侧 壁延伸。该延伸板20的一端通过两个间隔的螺栓固定于固定底座10上，另一端伸出固定 底座10外，伸出的一端上设置一滑轮21，一细绳22穿过滑轮21并于其自由端悬挂重物。 夹具30平行于延伸板20并通过螺栓固定于固定底座10上。夹具30具有一中空 的凸起，该凸起上沿水平方向和竖直方向分别设置一水平定位螺栓31和一垂直定位螺栓 32,通过调节该水平定位螺栓31和垂直定位螺栓32可W夹紧固定容置于该中空凸起中的 待测柔性较链50。 传感器支架40平行于延伸板20设置并通过两个螺栓固定于固定底座10上，传感 器支架40位于延伸板20和夹具30之间，传感器支架40上设置有一传感器41，该传感器 41垂直于传感器支架40。 待测柔性较链50垂直于延伸板20延伸，其一端插入夹具30的中空的凸起部分并 分别通过水平定位螺栓31和垂直定位螺栓32固定，另一端连接有水平方向延伸的横梁51， 该横梁51平行于延伸板20 W及传感器支架40,横梁51的一端与传感器41对应。待测柔 性较链50临近横梁51的一端与细绳22连接，该细绳22穿过滑轮21悬垂，在试验中，悬垂 的一端用于连接重物从而对待测柔性较链50施加不同的荷载，另外，该细绳22在悬挂重物 后在待测柔性较链50与滑轮21之间保持水平且与固定底座10平行。 [002引图2示出了本技术所用的待测柔性较链50与横梁51的连接关系，其中，横梁 51为条状板，待测柔性较链50垂直于横梁51且其端部通过固定螺丝本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种柔性铰链转动刚度测试实验装置，其特征在于，所述实验装置包括：固定底座；延伸板，所述延伸板为条状平板，所述延伸板沿着固定底座的上表面并垂直于固定底座的一侧壁延伸，所述延伸板的一端固定于所述固定底座上，所述延伸板的另一端伸出所述固定底座外，所述延伸板伸出的一端上设置一滑轮；夹具，所述夹具平行于所述延伸板并固定于所述固定底座上；以及传感器支架，所述传感器支架平行于所述延伸板固定于所述固定底座上，所述传感器支架位于所述延伸板和所述夹具之间，所述传感器支架上设置有一传感器；待测柔性铰链，其垂直于所述延伸板延伸，所述待测柔性铰链的一端固定于所述夹具中，所述待测柔性铰链的另一端连接有水平方向延伸的横梁，所述横梁的一端与传感器对应，所述待测柔性铰链上设置一细绳，所述细绳穿过所述滑轮悬垂。
【技术特征摘要】
1. 一种柔性较链转动刚度测试实验装置，其特征在于，所述实验装置包括： 固定底座； 延伸板，所述延伸板为条状平板，所述延伸板沿着固定底座的上表面并垂直于固定底 座的一侧壁延伸，所述延伸板的一端固定于所述固定底座上，所述延伸板的另一端伸出所 述固定底座外，所述延伸板伸出的一端上设置一滑轮； 夹具，所述夹具平行于所述延伸板并固定于所述固定底座上；W及 传感器支架，所述传感器支架平行于所述延伸板固定于所述固定底座上，所述传感器 支架位于所述延伸板和所述夹具之间，所述传感器支架上设置有一传感器； 待测柔性较链，其垂直于所述延伸板延伸，所述待测柔性较链的一端固定于所述夹具 中，所述待测柔性较链的另一端连接有水平方向延伸的横梁，所述横梁的一端与传感器对 应，所述待测柔性较链上设置一细绳，所述细绳穿过所述滑轮悬垂。2. 根据权利要求1所述的柔性较链转动刚度测试实验装置，其特征在于，所述固定底 座上均匀的设置有矩阵安装孔，所述延伸板、所述夹具W及所述传感器支架均通过安装于 所述矩阵安装孔内的螺栓与所述固定底座连接。3. 根据权利要求1所述的柔性较链转动刚度测试实验装置，其特征在于，所述夹具具 有一中空的凸起，所述凸起上沿...
【专利技术属性】
技术研发人员：王学军，刘长利，顾骏杰，胡守柱，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：新型
国别省市：上海;31
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