一种用于微小螺栓/钉紧固系统的预紧力测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及螺纹连接标准件的测试领域，公开了一种用于微小螺栓/钉紧固系统的预紧力测量装置，包括扭矩施加机构，与扭矩施加机构的输出端同轴相连的拧紧执行部件，与扭矩施加机构的输出端同轴设置的待测螺栓/钉的预紧力检测机构，拧紧执行部件用于执行待测螺栓/钉的拧紧作业，预紧力检测机构用于检测拧紧过程中待测螺栓/钉所受到的预紧力，扭矩施加机构用于对待测螺栓/钉施加并检测使其转动的总扭矩。本实用新型专利技术通过模拟实际作业的场景，采用实际使用的螺栓/钉、螺母和被连接件，直接检测螺栓/钉的预紧力，结合扭矩施加装置测得的总扭矩，就可以计算得到扭矩系数、总摩擦系数等其他参数，填补了国内对微小螺栓/钉测试的空白。

A pre tightening force measuring device for micro bolt / nail fastening system

The utility model relates to the testing field of threaded connection standard parts, and discloses a pretightening force measuring device for a small bolt / nail fastening system, which includes a torque actuated mechanism, a tightening actuator connected with the output end of a torque actuated mechanism, and a bolt / nail to be measured in a coaxial line with the output end of the torque actuated mechanism. The pretightening force testing mechanism tightens the execution component to perform the tightening operation of the bolt / nail, and the pretightening force detection mechanism is used to detect the pretightening force of the bolts / nails to be measured during the tightening process. The torque actuator is applied to the test bolt / nail to be applied and to detect the total torsional moment that makes it rotated. By simulating actual operation scenes and using actual bolts / nuts, nuts and connected parts, the utility model can directly detect the pretightening force of bolts / nails and calculate the torque coefficient, total friction coefficient and other parameters by the torque applied to the device. The blank of the test.

【技术实现步骤摘要】
一种用于微小螺栓/钉紧固系统的预紧力测量装置
本技术涉及螺纹连接标准件的测试领域，特别是一种用于微小螺栓/钉紧固系统的预紧力测量装置。
技术介绍
螺纹紧固件连接系统被广泛应用到电子产品，机械产品，数码产品，电力设备，航空产品等各个领域，其中应用最为广泛是螺栓-螺母连接副的形式，多数应用在预紧力作用下，预紧力下的连接可以提高螺栓/钉连接的可靠性，并能增强被连接体的紧密性和刚度。在螺纹紧固件连接系统中，没有预紧力或预紧力不够时，起不到真正的连接作用，一般称之为欠拧；但过高的预紧力或者超拧也会导致螺纹连接的失败。目前，针对M4以上螺栓/钉的预紧力测量方式主要分为两种：1、通过拧紧力矩控制预紧力首先，设置扭矩扳手的扭矩为T，利用扭矩扳手为螺栓/钉施加预紧力，直到螺母的扭矩达到扭矩扳手的最大扭矩T，最后通过公式计算螺栓/钉的预紧力，由于拧紧力矩与预紧力呈线性关系，控制了拧紧力矩的大小，就可以计算出预紧力值。由于测量过程中会受到摩擦因数和几何参数偏差的影响，在一定的拧紧力矩下，预紧力值的离散性比较大。特别是在无摩擦条件下，由于接触凸点局部拎焊可能使螺母系数K变得很大。所以在摩擦因数和几何参数偏差的影响下，螺栓/钉预紧力的控制精度不到位，误差一般会达到40％左右，所以这种方法只能用在一般密封要求不高的场合。2、通过螺栓/钉伸长量控制预紧力拧紧螺母时，螺栓/钉在预紧力的作用下产生拉伸变形。螺栓/钉伸长法就是在拧紧过程中、或拧紧结束后测量螺栓/钉的伸长长度，利用预紧力与螺栓/钉长度变化量的关系，控制螺栓/钉预紧力。由于预紧力与螺栓/钉伸长呈线性关系，且与摩擦因数和被联接件刚度无关，这样，只需要测量出拧紧前后螺栓/钉的长度就知道了螺栓/钉准确的伸长量，也就可以计算出预紧力。在实际工程问题上，测量螺栓/钉的伸长量很不方便，这种方法一般用在需要严格控制精度的场合。而被广泛应用到各种电子产品或者数码产品等的M4以下螺栓/钉的预紧力没有专门的测量装置，现有的测量方法也并不适用于这种微小螺栓/钉，因此，急需开发研究针对微小螺栓/钉预紧力的检测。
技术实现思路
本技术提供一种用于微小螺栓/钉紧固系统的预紧力测量装置，解决了现有测量设备不适用微小螺栓/钉的测量问题。本技术可以通过以下技术方案实现：一种用于微小螺栓/钉紧固系统的预紧力测量装置，包括扭矩施加机构，与所述扭矩施加机构的输出端同轴相连的拧紧执行部件，与所述扭矩施加机构的输出端同轴设置的待测螺栓/钉的预紧力检测机构，所述拧紧执行部件用于执行待测螺栓/钉的拧紧作业，所述预紧力检测机构用于检测拧紧过程中待测螺栓/钉所受到的预紧力，所述扭矩施加机构用于对待测螺栓/钉施加并检测使其转动的总扭矩。进一步，所述预紧力检测机构包括能够拆卸地设置在底座上的固定件和待测螺母，所述固定件内部设置有第一压力传感器，所述第一压力传感器的轴向中心设置有待测螺母，用于检测拧紧过程中待测螺栓/钉所受到的预紧力，所述固定件的顶面设置有被连接件，所述待测螺栓/钉通过被连接件与待测螺母螺纹配合。进一步，所述固定件内部设置有容纳第一压力传感器的空间，所述空间的顶面设置有开口，所述开口与被连接件配合，所述被连接件与第一压力传感器的检测端接触，所述固定件的底面设置有凹口，所述凹口与设置在底座上的凸台活动配合，所述凹口上设置有供待测螺母通过的通孔，所述凸台上设置有待测螺母配合的定位孔，所述固定件的侧面对称设置有多个限位槽，所述限位槽与锁紧手柄配合，所述锁紧手柄转动地设置在底座上，通过转动锁紧手柄进入或离开限位槽，从而将固定件固定在底座上或从底座上拆除。进一步，所述定位孔采用埋孔结构或者通孔结构，所述通孔的上部与待测螺母配合，下部设置有承载待测螺母的承载台，所述承载台固定在底座上。进一步，所述锁紧手柄通过定位柱设置在底座上，所述定位柱与底座采用一体式设计或者所述底座上设置有与定位柱的下部配合的通孔，所述定位柱的上部与锁紧手柄配合，底端沿径向方向设置有止转螺栓，所述止转螺栓从底座的侧面穿入与定位柱配合，用于阻止定位柱跟随锁紧手柄转动。进一步，所述定位柱采用螺栓结构，底端沿径向方向设置有止转孔，所述止转孔内设置有与止转螺栓配合的内螺纹，所述通孔内设置有定位柱配合的内螺纹。进一步，所述预紧力检测机构设置在移动平台上，所述移动平台用于调整预紧力检测机构在X轴方向和Y轴方向的移动距离。进一步，还包括与预紧力检测机构同轴设置的下压力检测机构，所述下压力检测机构设置在预紧力检测机构的下方、移动平台的上方，用于检测拧紧过程中作用到待测螺栓/钉的下压力。进一步，所述下压力检测机构包括T型件和第二压力传感器，所述第二压力传感器的轴向中心设置有带内螺纹的通孔，所述T型件的竖直部设置有外螺纹，与通孔的内螺纹配合，所述T型件的水平部的顶面与底座的底面之间均匀设置有多个弹簧和垂直导向机构，所述垂直导向机构用于保障底座沿垂直方向靠近或远离T型件，所述弹簧内部设置有垂直运动机构，所述垂直运动机构用于使底座能够沿垂直方向靠近或远离T型件。本技术有益的技术效果在于：通过模拟实际作业的场景，采用实际使用的螺栓/钉、螺母和被连接件，直接检测螺栓/钉的预紧力，结合扭矩施加装置测得的总扭矩，就可以计算得到扭矩系数、总摩擦系数等其他参数，填补了国内对微小螺栓/钉测试的空白，同时，还可以检测出微小螺栓/钉的下压力，为指导产线的拧紧作业提供了依据。利用本技术的装置可以一次性检测微小螺栓/钉测试的各个有效物理参数，为微小螺栓/钉紧固系统的分析提供依据，节省了操作步骤和时间，提高了测试的精确性，另外，整个装置结构紧凑，操作简单，便于普及和推广。附图说明图1为本技术的整体的总体结构示意图；图2为本技术的预紧力检测机构和下压力检测机构的轴向剖面示意图，该剖面为轴向中心线所在的平面；图3为本技术的预紧力检测机构的轴向剖面示意图，该剖面为定位柱的轴向中心线所在的平面；图4为本技术的底座的轴向剖面图；图5为本技术的固定件的盖板的结构示意图；图6为本技术的固定件的筒体的总体结构图；图7为本技术的固定件的筒体的底面结构示意图；图8为本技术的T型件的轴向剖面示意图；其中，1-扭矩施加机构、2-拧紧执行部件、3-预紧力检测机构、31-底座、311-凸台、312-定位孔、313-承载块、32-固定件、321-空间、322-开口、323-凹口、324-限位槽、33-第一力传感器、34-锁紧手柄、35-定位柱、36-止转螺栓、4-下压力检测机构、41-第二压力传感器、42-T型件、421-竖直部、422-水平部、4221-第一通孔、4222-定位槽、4223-第二通孔、43-弹簧、44-光杠、45-直线轴承、46-倒T型限位杆、5-移动平台、6-待测螺栓/钉、7-待测螺母、8-被连接件。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施例进一步详细说明。参照附图1，本技术提供了一种用于微小螺栓/钉紧固系统的测量装置，包括扭矩施加机构1，与扭矩施加机构1的输出端同轴相连的拧紧执行部件2，与扭矩施加机构1的输出端依次同轴设置的待测螺栓/钉6的预紧力检测机构3和下压力检测机构4，该扭矩施加机构1用于对待测螺栓/钉6施加并检测使其转动的总扭矩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于微小螺栓/钉紧固系统的预紧力测量装置，其特征在于：包括扭矩施加机构，与所述扭矩施加机构的输出端同轴相连的拧紧执行部件，与所述扭矩施加机构的输出端同轴设置的待测螺栓/钉的预紧力检测机构，所述拧紧执行部件用于执行待测螺栓/钉的拧紧作业，所述预紧力检测机构用于检测拧紧过程中待测螺栓/钉所受到的预紧力，所述扭矩施加机构用于对待测螺栓/钉施加并检测使其转动的总扭矩。

【技术特征摘要】
1.一种用于微小螺栓/钉紧固系统的预紧力测量装置，其特征在于：包括扭矩施加机构，与所述扭矩施加机构的输出端同轴相连的拧紧执行部件，与所述扭矩施加机构的输出端同轴设置的待测螺栓/钉的预紧力检测机构，所述拧紧执行部件用于执行待测螺栓/钉的拧紧作业，所述预紧力检测机构用于检测拧紧过程中待测螺栓/钉所受到的预紧力，所述扭矩施加机构用于对待测螺栓/钉施加并检测使其转动的总扭矩。2.根据权利要求1所述的用于微小螺栓/钉紧固系统的预紧力测量装置，其特征在于：所述预紧力检测机构包括能够拆卸地设置在底座上的固定件和待测螺母，所述固定件内部设置有第一压力传感器，所述第一压力传感器的轴向中心设置有待测螺母，用于检测拧紧过程中待测螺栓/钉所受到的预紧力，所述固定件的顶面设置有被连接件，所述待测螺栓/钉通过被连接件与待测螺母螺纹配合。3.根据权利要求2所述的用于微小螺栓/钉紧固系统的预紧力测量装置，其特征在于：所述固定件内部设置有容纳第一压力传感器的空间，所述空间的顶面设置有开口，所述开口与被连接件配合，所述被连接件与第一压力传感器的检测端接触，所述固定件的底面设置有凹口，所述凹口与设置在底座上的凸台活动配合，所述凹口上设置有供待测螺母通过的通孔，所述凸台上设置有待测螺母配合的定位孔，所述固定件的侧面对称设置有多个限位槽，所述限位槽与锁紧手柄配合，所述锁紧手柄转动地设置在底座上，通过转动锁紧手柄进入或离开限位槽，从而将固定件固定在底座上或从底座上拆除。4.根据权利要求3所述的用于微小螺栓/钉紧固系统的预紧力测量装置，其特征在于：所述定位孔采用埋孔结构或者通孔结构，所述通孔的上部与待测螺母配合，下部设置有承载待测螺母的承载台...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁峰，刘博，卢松青，于旭光，
申请(专利权)人：上海宏予测试仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31