一种键连接力检测实验系统技术方案

一种键连接力检测实验系统，包括底座(1)、加载力臂(3)、安装在底座(1)上的支撑板(2)、键连接机构(5)和加载机构(4)，加载力臂(3)的一端与加载机构(4)连接，另一端通过键连接机构(5)与支撑板(2)相连接；本发明专利技术可用于测量键连接的受力情况，具有设计科学、结构紧凑、操作方便等特点，适合在工程实践或高等院校、职业院校实践教学中推广。

An Experimental System for Measuring Bond Connection Force

【技术实现步骤摘要】
一种键连接力检测实验系统
本专利技术涉及一种机械设计实验教学仪器，具体涉及一种对键连接进行力检测的实验系统。
技术介绍
机械设计课程是机械工程专业的专业核心课，该课程主要用于介绍常见零件的结构特点及设计方法，键连接是机械设计中常见的连接方式。通过键连接，可以实现轴及其轴上零件的传动，如齿轮和轴是键连接，带轮和轴是键连接，链轮和轴是键连接，联轴器和轴是键连接等等。键连接的强度计算是键连接设计及检测的重要方法。通常键连接设计时，其受力情况按经验公式进行估算或基于各种软件的仿真计算，目前尚未有相关键连接力检测机构及测试实验内容。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种键连接力检测实验系统，该实验装置能实现对机构上各种键连接的受力变形情况的检测，如对平键、花键、半圆键、楔键的测量，解决目前工程实践及机械设计教学实验中相关键连接力测量的问题。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种键连接力检测实验系统，包括底座1、加载力臂3、安装在底座1上的支撑板2、键连接机构5和加载机构4，加载力臂3的一端与加载机构4连接，另一端通过键连接机构5与支撑板2相连接。优选的，键连接机构5包括固设在支撑板2上并设有限位块213的空心轴21，键连接机构5还包括依次安装在空心轴21上的待测花键59、中间花键53以及第一轴向挡环54，所述第一轴向挡环54上依次安装有第二轴向挡环55和力臂连接环57，所述中间花键53上安装有中间花键挡环56，所述待测花键59上依次安装有外圆周设有第一键槽521的内环52、内圆周设有第二键槽511的外环51，所述第一键槽521和第二键槽511组成的空腔内安装有平键58。优选的，空心轴21的一端设有第一台阶211、第二台阶212和限位块213，其另一端固接有用于对支撑板2起限位作用且与支撑板2相固接的空心轴端部连接板214，支撑板2套装在限位块213和空心轴端部连接板214之间的空心轴21上；中间花键53固接在第二台阶212上，待测花键59焊接在第一台阶211上，所述空心轴端部连接板214、支撑板2、第一轴向挡环54、中间花键挡环56相固接，所述内环52与第二轴向挡环55相固接，所述加载力臂3的端部通过力臂连接环57与外环51相固接。优选的，所述加载机构4包括安装在底座1上的外支架41、通过法兰安装在外支架41顶部且可贯穿于外支架顶部的加载螺栓44，外支架41内部设有通过内支架43上部吊装在加载力臂3上且可上下浮动的中间框架42，加载螺栓44的底部通过滚珠45压在中间框架42的顶部，中间框架42的内部还安装有传感器46，传感器46的顶部与内支架43的底部固接，传感器46的底部与中间框架42的底部固接。优选的，加载力臂3的一端设有用于安装内支架43的凹槽31。本专利技术提出的一种键连接力检测实验系统具有如下优点：1、本专利技术可用于测量键连接的受力情况。2、本专利技术具有设计科学、结构紧凑、操作方便、精度高、安全可靠等特点。3、本专利技术适合在工程实践或高等院校、职业院校实践教学中推广。以上说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能更清楚了解本专利技术的技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1为本专利技术实施例的示意图；图2为本专利技术实施例的正视图；图3为本专利技术实施例A-A的剖视图。图4为本专利技术实施例中空心轴立体示意图。图5为本专利技术实施例中空心轴的剖面示意图。图6为本专利技术实施例中空心轴端部连接板的结构示意图。图7为本专利技术实施例中第一轴向挡环的结构示意图。图8为本专利技术实施例中第二轴向挡环的结构示意图。图9为本专利技术实施例中力臂连接环的结构示意图。图10为本专利技术实施例中中间花键挡环的结构示意图。图11为本专利技术实施例中中间花键的结构示意图。图12为本专利技术实施例中待测花键的结构示意图。图13为本专利技术实施例中内环的结构示意图。图14为本专利技术实施例中外环的结构示意图。图15为本专利技术实施例中支撑板的结构示意图。图16为本专利技术实施例中加载力臂的结构示意图。图17为本专利技术实施例的俯视图。图18为本专利技术实施例B-B的剖视图。图19为本专利技术实施例中平键连接结构参数及受力分析图。图20为本专利技术实施例中花键连接结构参数及受力分析图。【附图标记】1-底座；2-支撑板，21-空心轴、211-第一台阶、212-第二台阶、213-限位块、214-空心轴端部连接板；3-加载力臂，31-凹槽；4-加载机构，41-外支架，42-中间框架，43-内支架，44-加载螺栓，45-滚珠，46-传感器；5-键连接机构，51-外环、511-第二键槽，52-内环、521-第一键槽，53-中间花键，54-第一轴向挡环，55-第二轴向挡环，56-中间花键挡环，57-力臂连接环，58-平键，59-待测花键。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定目的所采用的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实例，对依据本专利技术提出的一种键连接力检测实验系统其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本专利技术的限制。请参阅图1、图2、图3、图17，一种键连接力检测实验系统，包括底座1、加载力臂3、安装在底座1上的多个支撑板2和加载机构4，设置多个支撑板2主要是为了提高其刚度需要，加载力臂3的一端与加载机构4连接，另一端通过键连接机构5与支撑板2相连接。请参阅图2，支撑板2上安装有端部呈台阶状的空心轴21，请参阅图4、图5，空心轴21的一端设有第一台阶211、第二台阶212和限位块213，空心轴21的另一端通过螺栓安装有用于对支撑板2起限位作用的空心轴端部连接板214，多个支撑板2套装在限位块213和空心轴端部连接板214之间的空心轴21上，空心轴端部连接板214通过螺栓与支撑板2相连接，在螺栓的作用下支撑板2和空心轴21之间不会发生转动。所述空心轴21上还依次安装有第一轴向挡环54、中间花键53以及待测花键59(请参阅图7、图11和图12)，第一轴向挡环54上还套装有第二轴向挡环55(请参阅图8、图18)，第一轴向挡环54一面和中间花键挡环56接触、一面和支撑板2接触，并用螺栓将第一轴向挡环54、中间花键挡环56、支撑板2三者连接起来，第一轴向挡环54和第二轴向挡环55可防止中间花键53前后移动，第二轴向挡环55上还套装有力臂连接环57(请参阅图9)，所述中间花键53安装在第二台阶212上，中间花键53上套装有防止其轴向移动的中间花键挡环56(请参阅图10)，所述中间花键挡环56内圆周设有与中间花键53外圆周的键相吻合的键槽，中间花键挡环56的外圆周也均匀分布有多个键，所述待测花键59焊接在第一台阶211上，待测花键59的外圆周上设有多个键，且待测花键59上依次套设有内环52和外环51(请参阅图13、图14)，内环52的内圆周上设有与待测花键59外圆周上的键相吻合的键槽，内环52的外圆周上还设有用于安装平键58的第一键槽521，所述外环51的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种键连接力检测实验系统，其特征在于：包括底座(1)、加载力臂(3)、安装在底座(1)上的支撑板(2)、键连接机构(5)和加载机构(4)，加载力臂(3)的一端与加载机构(4)连接，另一端通过键连接机构(5)与支撑板(2)相连接。

【技术特征摘要】
1.一种键连接力检测实验系统，其特征在于：包括底座(1)、加载力臂(3)、安装在底座(1)上的支撑板(2)、键连接机构(5)和加载机构(4)，加载力臂(3)的一端与加载机构(4)连接，另一端通过键连接机构(5)与支撑板(2)相连接。2.根据权利要求1所述的一种键连接力检测实验系统，其特征在于：键连接机构(5)包括固设在支撑板(2)上并设有限位块(213)的空心轴(21)，键连接机构(5)还包括依次安装在空心轴(21)上的待测花键(59)、中间花键(53)以及第一轴向挡环(54)，所述第一轴向挡环(54)上依次安装有第二轴向挡环(55)和力臂连接环(57)，所述中间花键(53)上安装有中间花键挡环(56)，所述待测花键(59)上依次安装有外圆周设有第一键槽(521)的内环(52)、内圆周设有第二键槽(511)的外环(51)，所述第一键槽(521)和第二键槽(511)组成的空腔内安装有平键(58)。3.根据权利要求2所述的一种键连接力检测实验系统，其特征在于：空心轴(21)的一端设有第一台阶(211)、第二台阶(212)和限位块(213)，其另一端固接有用于对支撑板(2)起限位作用且与支撑板(2)相固接的空心轴端部...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣先，张旦闻，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：河南,41