一种解耦轴向力和力矩测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种解耦轴向力和力矩测量装置，涉及轴向力力矩测量领域，包括机座单元

【技术实现步骤摘要】
一种解耦轴向力和力矩测量装置


[0001]本专利技术属于轴向力力矩测量领域，具体地说是一种解耦轴向力和力矩测量装置
。

技术介绍

[0002]电机轴是常见的传动装置，其经过长期使用后会需要进行测力实验，以便于维护作业的进行；
[0003]用传统的电机轴进行测力实验时，通常是将电机轴向力和力矩分别利用一维测力传感器和力矩传感器独立进行测量，无法直观地观察电机作用时轴向力和力矩同时的数据，传统的二维测力传感器，只能实现二维力测力
、
二维力矩测量或者非轴向二维力与力矩测量，传统利用六维测力天平进行单轴向力
/
力矩测量，但是由于六维测力天平的结构复杂和尺寸过大，会导致测量复杂和干扰较多且测量不精准
。
[0004]综上，因此本专利技术提供了一种解耦轴向力和力矩测量装置，以解决上述问题
。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种解耦轴向力和力矩测量装置，包括机座单元
、
轴单元
、
轴承本体
、
轴承座和悬臂机构，所述机座单元包括第一基座，所述轴单元包括第一轴体
、
测力矩柱梁
、
波纹管和第二轴体，所述第一轴体的左端与第一基座固定连接，所述第一轴体的右端通过波纹管与第二轴体相连，所述第一轴体表面的中部布置有测力矩柱梁，所述第一轴体的右侧与轴承本体固定连接，所述轴承本体与轴承座的内腔活动连接，所述悬臂机构包括第一弹性拉杆
、
第二弹性拉杆和悬臂梁，所述轴承座的底部与第一弹性拉杆固定连接，起支撑
、
消扰作用，所述轴承座表面的上端与第二弹性拉杆固定连接，所述第二弹性拉杆的右端与悬臂梁固定连接
。
[0007]进一步的，在本专利技术中，所述轴单元
、
轴承本体
、
轴承座和悬臂机构将轴向力与力矩分解，实现轴向力与力矩同时测量，其利用测力矩柱梁可独立测量力矩，利用悬臂梁可独立测量轴向力
。
[0008]进一步的，在本专利技术中，所述波纹管由于轴向刚度低和扭转刚度大的特点，几乎不承载轴向力并且可以很好地传递扭矩，对轴向力和力矩的测量干扰非常小
。
[0009]进一步的，在本专利技术中，所述轴承本体由于摩擦力小的特点，当轴承本体载力矩时，可以极大地降低力矩传递的损失，从而提高力矩的测量精度
。
[0010]进一步的，在本专利技术中，所述第一弹性拉杆由于双轴柔性铰的结构特点，不仅对轴承座起支撑作用，还可以减少轴向力传递的损失，从而提高轴向力的测量精度
。
[0011]进一步的，在本专利技术中，所述机座单元还包括第二基座和第三基座，所述第二基座的一次侧与悬臂梁固定连接，所述第三基座的一侧与第一弹性拉杆固定连接
。
[0012]有益效果，本专利技术具有如下有益效果：
[0013]本专利技术其显著优点是能够利用有限的结构尺寸，合理布局，在结构上将轴向力与
力矩的测量解耦，同时实现轴向力以及力矩同步高效测量，可同时测量轴向力与力矩，具有结构解耦彻底
、
测量精准度高
、
结构简单和使用方便等优点
。
附图说明
[0014]图1是本专利技术结构示意图；
[0015]图2是本专利技术第二弹性拉杆的平面结构示意图；
[0016]图3是本专利技术第一弹性拉杆的平面结构示意图
。
[0017]图中：
[0018]1、
机座单元；
11、
第一基座；
12、
第二基座；
13、
第三基座；
2、
轴单元；
21、
第一轴体；
22、
测力矩柱梁；
23、
波纹管；
24、
第二轴体；
3、
轴承本体；
4、
轴承座；
5、
悬臂机构；
51、
第一弹性拉杆；
52、
第二弹性拉杆；
53、
悬臂梁
。
具体实施方式
[0019]为了更了解本专利技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下
。
在本公开中参照附图来描述本专利技术的各方面，附图中示出了许多说明的实施例
。
本公开的实施例不必定义在包括本专利技术的所有方面
。
应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本专利技术所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式
。
另外，本专利技术公开的一些方面可以单独使用，或者与本专利技术公开的其他方面的任何适当组合来使用
。
[0020]如图1‑3所示，本专利技术提供一种解耦轴向力和力矩测量装置，包括机座单元
1、
轴单元
2、
轴承本体
3、
轴承座4和悬臂机构5，机座单元1包括第一基座
11
，轴单元2包括第一轴体
21、
测力矩柱梁
22、
波纹管
23
和第二轴体
24
，第一轴体
21
的左端与第一基座
11
固定连接，第一轴体
21
的右端通过波纹管
23
与第二轴体
24
相连，第一轴体
21
表面的中部布置有测力矩柱梁
22
，第一轴体
21
的右侧与轴承本体3固定连接，轴承本体3与轴承座4的内腔活动连接，悬臂机构5包括第一弹性拉杆
51、
第二弹性拉杆
52
和悬臂梁
53
，轴承座4的底部与第一弹性拉杆
51
固定连接，起支撑
、
消扰作用，轴承座4表面的上端与第二弹性拉杆
52
固定连接，第二弹性拉杆
52
的右端与悬臂梁
53
固定连接
。
[0021]如图1所示，由于波纹管
23
和第一弹性拉杆
51
的轴向刚度低，故悬臂梁
53
可以承载绝大部分轴向力，且对力矩的测量几乎无干扰；当该测量装置承载力矩时，由于波纹管
23
的扭转刚度高
、
轴承本体3的摩擦力小，故力矩在轴单元2上传递的损失非常小，且对轴向力的测量几乎无干扰，同时实现轴向力以及力矩同步高效测量，可同时测量轴向力与力矩，具有结构解耦彻底
、
测量精准度高
、
结构简单和使用方便等优点
。
[0022]作为本专利技术的一种实施方式，轴单元
2、
轴承本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种解耦轴向力和力矩测量装置，包括机座单元
(1)、
轴单元
(2)、
轴承本体
(3)、
轴承座
(4)
和悬臂机构
(5)
，其特征在于：所述机座单元
(1)
包括第一基座
(11)
，所述轴单元
(2)
包括第一轴体
(21)、
测力矩柱梁
(22)、
波纹管
(23)
和第二轴体
(24)
，所述第一轴体
(21)
的左端与第一基座
(11)
固定连接，所述第一轴体
(21)
的右端通过波纹管
(23)
与第二轴体
(24)
相连，所述第一轴体
(21)
的中部布置有测力矩柱梁
(22)
，所述第二轴体
(24)
的轴颈与轴承本体
(3)
固定连接，所述轴承本体
(3)
与轴承座
(4)
的内腔活动连接，所述悬臂机构
(5)
包括第一弹性拉杆
(51)、
第二弹性拉杆
(52)
和悬臂梁
(53)
，所述轴承座
(4)
的底部与第一弹性拉杆
(51)
固定连接，第一弹性拉杆
(51)
起支撑
、
消扰作用，所述轴承座
(4)
表面的上端与第二弹性拉杆
(52)
固定连接，所述第二弹性拉杆
(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚文辉，徐淮建，姚裕，钱厚瑜，
申请(专利权)人：南京苇渡智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：