[發(fā)明專(zhuān)利]擺動(dòng)鉸鏈摩擦力測(cè)量裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710144682.3
• 申請(qǐng)日: 2007-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101178333A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅阿妮;劉賀平;呂金麗;孔凡凱
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01L3/02
• 分類(lèi)號(hào): G01L3/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種力的測(cè)量裝置，具體地說(shuō)是在一種擺動(dòng)鉸鏈摩擦力測(cè)量裝置。

(二)背景技術(shù)

摩擦力對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的影響一般來(lái)說(shuō)都是不能忽略的，因此，對(duì)各種機(jī)構(gòu)的摩擦力進(jìn)行測(cè)量是很必要的。但由于各種原因，摩擦力也一直是測(cè)量的一個(gè)難點(diǎn)。

目前對(duì)摩擦力測(cè)量的方法很多，但針對(duì)于不同的機(jī)構(gòu)，測(cè)量方法和裝置也不同。例如專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00520102383.X，名稱(chēng)為軸承微載荷摩擦力測(cè)量裝置，的實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)文件中公開(kāi)的技術(shù)方案，可以對(duì)滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承的摩擦力以及摩擦系數(shù)進(jìn)行精確測(cè)量。但目前還沒(méi)有檢索到對(duì)擺動(dòng)鉸鏈摩擦力測(cè)量的專(zhuān)用裝置。利用使鉸鏈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩的測(cè)量來(lái)間接推導(dǎo)鉸鏈的摩擦力是一種常用的方法，但此測(cè)量方法是較為間接，必然會(huì)影響測(cè)量精度，此方法對(duì)于擺動(dòng)鉸鏈就無(wú)法測(cè)量。精確的測(cè)量方法是通過(guò)傳感器測(cè)量鉸鏈運(yùn)動(dòng)時(shí)兩接觸面的切向力，但傳感器復(fù)雜，測(cè)量難度大。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)量結(jié)果精確，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量方便的擺動(dòng)鉸鏈摩擦力測(cè)量裝置。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：它包括支架，在支架的上方安裝有軸承座和兩個(gè)力傳感器，在支架的下方安裝有電機(jī)，電機(jī)的輸出軸上固連有曲軸，曲軸的另一端有伸入到一個(gè)擺臂上的滑槽中的銷(xiāo)軸，擺臂的另一端通過(guò)擺臂轉(zhuǎn)軸安裝在軸承座上，鉸鏈的擺動(dòng)側(cè)與擺臂固連且鉸鏈的擺動(dòng)側(cè)上固連有鉸鏈旋轉(zhuǎn)軸，鉸鏈的測(cè)量側(cè)安裝在鉸鏈旋轉(zhuǎn)軸上，兩個(gè)力傳感器的測(cè)量頭分別擠壓于鉸鏈測(cè)量側(cè)的兩側(cè)。

本發(fā)明還可以包括：

1、擺臂轉(zhuǎn)軸與鉸鏈旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸線重合。

2、在支架的上方安裝有同軸度標(biāo)示臂。

本發(fā)明中的同軸度標(biāo)示臂是用來(lái)標(biāo)識(shí)擺臂與鉸鏈的旋轉(zhuǎn)軸線是否重合的；軸承座支撐擺臂的轉(zhuǎn)軸；擺臂與鉸鏈的擺動(dòng)側(cè)固定；鉸鏈的擺動(dòng)側(cè)與鉸鏈的銷(xiāo)軸是固定的；在鉸鏈安裝時(shí)，要保證擺臂的旋轉(zhuǎn)軸線和鉸鏈的旋轉(zhuǎn)軸線重合，但兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸是分離的；壓力傳感器固定在支架上，其測(cè)量頭分別擠壓于鉸鏈測(cè)量側(cè)的兩側(cè)；電機(jī)與曲柄固定，曲柄的一端在擺臂的滑槽中滑動(dòng)，這樣當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，曲柄周轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)擺臂擺動(dòng)。

測(cè)量時(shí)，首先將鉸鏈的擺動(dòng)側(cè)固定于擺臂上，當(dāng)同軸度標(biāo)示臂的尖端指向鉸鏈的旋轉(zhuǎn)軸的軸心時(shí)，即表示鉸鏈與擺臂的旋轉(zhuǎn)軸線重合。鉸鏈安裝完成后，調(diào)節(jié)兩個(gè)力傳感器的位置，使其擠壓于鉸鏈測(cè)量側(cè)的兩側(cè)，壓力傳感器產(chǎn)生一定的壓力值。起動(dòng)電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)曲柄發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而促使擺臂發(fā)生擺動(dòng)。擺臂帶動(dòng)鉸鏈的擺動(dòng)側(cè)發(fā)生擺動(dòng)，由于擺臂的旋轉(zhuǎn)軸線和鉸鏈的旋轉(zhuǎn)軸線重合，因此鉸鏈的擺動(dòng)側(cè)也是繞著自身軸線發(fā)生擺動(dòng)，這樣如果沒(méi)有摩擦力，鉸鏈的測(cè)量側(cè)是不轉(zhuǎn)動(dòng)的。由于鉸鏈的銷(xiāo)軸與鉸鏈測(cè)量側(cè)是有摩擦力作用的，因此鉸鏈擺動(dòng)側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將施加給鉸鏈測(cè)量側(cè)一摩擦力矩，從而鉸鏈的測(cè)量側(cè)將產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。由于鉸鏈測(cè)量側(cè)的兩側(cè)擠壓著力傳感器，因此雖然鉸鏈的測(cè)量側(cè)雖沒(méi)有發(fā)生擺動(dòng)，但其所受的摩擦力矩將與傳感器的支反力矩平衡，這樣就可以測(cè)出鉸鏈的摩擦力矩。

本發(fā)明在測(cè)量摩擦力時(shí)，由于鉸鏈的測(cè)量側(cè)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，因此慣性力沒(méi)有影響。傳感器測(cè)出的力矩即為鉸鏈的摩擦力矩，測(cè)量結(jié)果精確。裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量方便。

(四)附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的左視圖。

(五)具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述：

結(jié)合圖1和圖2，擺動(dòng)鉸鏈摩擦力測(cè)量裝置的組成包括支架1、同軸度標(biāo)示臂2、軸承座3、壓力傳感器4和5、鉸鏈的擺動(dòng)側(cè)6、鉸鏈的測(cè)量側(cè)7、擺臂8、曲柄9和電機(jī)10；其中，同軸度標(biāo)示臂2是用來(lái)標(biāo)識(shí)擺臂8與鉸鏈的旋轉(zhuǎn)軸線是否重合的；軸承座3支撐擺臂8的轉(zhuǎn)軸；擺臂8與鉸鏈的擺動(dòng)側(cè)6固定；在鉸鏈安裝時(shí)，要保證擺臂8的旋轉(zhuǎn)軸線和鉸鏈的旋轉(zhuǎn)軸線重合，但兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸是分離的；壓力傳感器4和5固定在支架1上，其測(cè)量頭分別擠壓于鉸鏈測(cè)量側(cè)7的兩側(cè)；電機(jī)10與曲柄9固定，曲柄9的一端在擺臂8的滑槽中滑動(dòng)，這樣當(dāng)電機(jī)10轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，曲柄9周轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)擺臂8擺動(dòng)。

測(cè)量時(shí)，首先將鉸鏈的擺動(dòng)側(cè)6固定于擺臂8上，當(dāng)同軸度標(biāo)示臂2的尖端指向鉸鏈的旋轉(zhuǎn)軸的軸心時(shí)，即表示鉸鏈與擺臂8的旋轉(zhuǎn)軸線重合。鉸鏈安裝完成后，調(diào)節(jié)傳感器4和5的位置，使其擠壓于鉸鏈測(cè)量側(cè)7的兩側(cè)，壓力傳感器4和5產(chǎn)生一定的壓力值。起動(dòng)電機(jī)10，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)曲柄9發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而促使擺臂8發(fā)生擺動(dòng)。擺臂8帶動(dòng)鉸鏈的擺動(dòng)側(cè)6發(fā)生擺動(dòng)，由于擺臂8的旋轉(zhuǎn)軸線和鉸鏈的旋轉(zhuǎn)軸線重合，因此鉸鏈的擺動(dòng)側(cè)6也是繞著自身軸線發(fā)生擺動(dòng)，這樣如果沒(méi)有摩擦力，鉸鏈的測(cè)量側(cè)7是不轉(zhuǎn)動(dòng)的。由于鉸鏈的銷(xiāo)軸與鉸鏈測(cè)量側(cè)7是有摩擦力作用的，因此鉸鏈擺動(dòng)側(cè)6運(yùn)動(dòng)時(shí)，將施加給鉸鏈測(cè)量側(cè)7一摩擦力矩，從而鉸鏈的測(cè)量側(cè)6將產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。由于鉸鏈測(cè)量側(cè)7的兩側(cè)擠壓著力傳感器4和5，因此雖然鉸鏈的測(cè)量側(cè)雖沒(méi)有發(fā)生擺動(dòng)，但其所受的摩擦力矩將與傳感器的支反力矩平衡，這樣就可以測(cè)出鉸鏈的摩擦力矩。