解耦型轴扭二维力和力矩传感器制造技术

本发明专利技术为一种解耦型轴扭二维力和力矩传感器，主体为弹性结构体，该弹性结构体包括外部的固定环体、位于固定环体中心的测力环体、连接在固定环体和测力环体之间的N个薄梁支链和N个T形支链，N≥3；薄梁支链和T形支链交替均匀布置，每个薄梁支链和T形支链均沿直径方向布置；T形支链的宽端朝外连接在固定环体上，T形支链的窄端朝内连接在测力环体上，相邻的薄梁支链的径向中心面和T形支链的径向中心面之间的夹角为α，所述的固定环体、测力环体、薄梁支链、T形支链为一体成型结构；薄梁支链和T形支链交替均匀布置，使整个弹性结构体的形状呈现多向的对称性，各个支链上的承载分布也呈现对称性和均匀性，结构紧凑，使用时不易出现偏载的情况，可以实现轴向力和扭转力矩的之间的解耦；便于贴片组桥，灵敏度高，量程大，也利于降低加工制造难度，实现低成本生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及力学传感器的，特别是涉及一种解耦型轴扭二维力和力矩传感器。

技术介绍

1、轴扭二维力和力矩传感器是一种力学检测装置，能感受到被测量的力和力矩信息，并能将感受到的力和力矩，借助应变片按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足测得力学数据的传输和处理。

2、在机械制造与加工领域中，轴扭二维力和力矩传感器能够实时监测加工过程中的轴向力和扭矩，优化刀具的切削参数，延长刀具寿命，确保加工精度。也可应用于机械零部件装配过程，在螺栓紧固和零部件装配中，传感器监测施加的力与扭矩信息，以保证装配的质量和一致性。在风力发电领域中，轴扭二维力和力矩传感器可用于监测风轮和发电机轴承的扭矩和载荷，优化发电效率，保证发电机组安全运行。在农业机械的应用中，在旋耕机钻头处安装轴扭二维力和力矩传感器，通过实时监测力与扭矩信息可及时调整旋耕机的转速以及旋耕深度，也可应用在秸秆收割机上通过监测玉米秸秆的阻力，及时调整收割机的割台高度和速度，以保证收割的质量和效率。

3、目前市面上低维度力传感器大多为只能测量轴向力或扭矩的单维力传感器，如需要对本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种解耦型轴扭二维力和力矩传感器，主体为弹性结构体，其特征是：该弹性结构体包括外部的固定环体、位于固定环体中心的测力环体、连接在固定环体和测力环体之间的N个薄梁支链和N个T形支链，薄梁支链和T形支链交替均匀布置，每个薄梁支链和T形支链均沿直径方向布置；T形支链的宽端朝外连接在固定环体上，T形支链的窄端朝内连接在测力环体上，相邻的薄梁支链的径向中心面和T形支链的径向中心面之间的夹角为α，α为360°/2N；所述的固定环体、测力环体、薄梁支链、T形支链为一体成型结构，N≥3。

2.根据权利要求1所述的解耦型轴扭二维力和力矩传感器，其特征在于：所述的薄梁支链和T形支链的外端连接...

【技术特征摘要】

1.一种解耦型轴扭二维力和力矩传感器，主体为弹性结构体，其特征是：该弹性结构体包括外部的固定环体、位于固定环体中心的测力环体、连接在固定环体和测力环体之间的n个薄梁支链和n个t形支链，薄梁支链和t形支链交替均匀布置，每个薄梁支链和t形支链均沿直径方向布置；t形支链的宽端朝外连接在固定环体上，t形支链的窄端朝内连接在测力环体上，相邻的薄梁支链的径向中心面和t形支链的径向中心面之间的夹角为α，α为360°/2n；所述的固定环体、测力环体、薄梁支链、t形支链为一体成型结构，n≥3。

2.根据权利要求1所述的解耦型轴扭二维力和力矩传感器，其特征在于：所述的薄梁支链和t形支链的外端连接在固定环体内侧面的中部，薄梁支链和t形支链的内端连接在测力环体的外侧面的中部。

3.根据权利要求1所述的解耦型轴扭二维力和力矩传感器，其特征在于：所述的固定环体的内侧面设有n个沿圆周均布的u型凹陷部位，凹陷部位的开口朝向测力环体，所述的t形支链的宽端位于该u型凹陷部位内，t形支链的宽端左、右对称延伸出的连接体分别与u型凹陷部位的左、右两侧面连接。

4.根据权利要求3所述的解耦型轴扭二维力和力矩传感器，其特征在于：所述的u型凹陷部位径向的宽度大于连接体在径向的厚度，在连接体的外侧面与u型凹陷部位的主侧面之间设有间隙。

5.根据权利要求4所述的解耦型...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立建，王迎佳，刘继高，吴婷婷，李飞，付翀，李冰，张楠楠，王星星，袁珂佳，周甲伟，胡素梦，张臻臻，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：