[發明專利]一種扭桿蠕變量測量裝置

有效

• 申請號: 201410441762.5
• 申請日: 2014-09-02
• 公開（公告）號: CN104198303B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 信傲;楊攀;盧迪;王璐;王博哲;汪文龍;陳興峰
• 申請（專利權）人: 湖北航天技術研究院總體設計所
• 主分類號: G01N3/26
• 分類號: G01N3/26
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙)42224
• 代理人: 方放

技術領域

本發明屬于測量技術領域，具體涉及一種扭桿蠕變量測量裝置。

背景技術

所述的扭桿全稱為扭桿彈簧，屬于彈簧的一種，主體為一直桿，一端固定，另一端承受轉矩載荷。扭桿在一定角度范圍內的扭轉變形為彈性變形。在實際工程應用中，扭桿為儲蓄一定的彈性勢能，經常會扭轉一定角度而保持一種貯存狀態，隨著時間的延長，扭桿會因為長時間受到恒定切應力而發生蠕變，這種蠕變主要表現在：當扭桿恢復到自然狀態即非約束狀態的時候，扭桿的一端會相對另一端轉過一個角度即為產生的蠕變量。

現有蠕變量測量方法主要有兩種：一種是利用差動變壓器等傳感器進行測量，這種測量方法雖然精度較高，且可測量拉伸和扭轉兩種蠕變量，但是這種方法系統復雜，涉及到杠桿系統和滑輪系統以及儀器儀表測量系統，中間環節多，對系統的可靠性要求高。同時也增加了成本。另一種是利用激光散斑法或云紋法等光學的方法測量蠕變量；這種方法利用光學原理，精度更高且靈敏度可調節，但最后測量的結果需要拍攝散斑圖或云紋圖，圖形數據處理麻煩，不夠直觀，而且系統也復雜，成本也很高。

發明內容

本發明目的在于提供一種扭桿蠕變量測量裝置，解決目前扭桿蠕變量測量裝置系統復雜，可靠性低且成本高的技術問題。

一種扭桿蠕變量測量裝置，包括底座，前支架、后支架、前接頭、后接頭、限位螺釘、刻度盤和指針；

前、后支架對稱安裝在底座兩端，前、后支架分別開有通孔，兩通孔同軸對齊，前支架的上端面還開有螺紋通孔；待測扭桿兩端分別插入前、后接頭的通孔內，前接頭與前支架周向不固定，后接頭與后支架周向固定，前接頭上徑向開有通孔，當待測扭桿隨前接頭扭轉時，前接頭的通孔恰好與前支架上端面的螺紋通孔同軸對齊，限位螺釘用于旋入螺紋通孔和前接頭斜通孔內，使待測扭桿保持固定角度即扭轉貯存狀態；前支架的前端面安裝有刻度盤，前接頭的端部安裝有指針，指針隨待測扭桿轉動而轉動；在保持扭轉貯存狀態一段時間后，松開限位螺釘，待測扭桿恢復自由狀態，此時待測扭桿因為發生蠕變而相對后支架轉過一個角度，這個角度為蠕變量，通過指針指示的刻度盤讀取蠕變量。

進一步地，所述的指針和刻度盤均刻有刻度，利用游標卡尺原理以保證測量精度。

進一步地，還包括力矩扳手，用于通過轉動前接頭以帶動扭桿轉動，并同時測量扭桿轉動某角度對應所受的力矩。

進一步地，所述指針與前接頭之間墊有墊片。

本發明的有益技術效果體現在：

本發明裝置可以獲得扭桿扭轉相應角度所受扭矩的大小，并且可以測量扭桿扭轉固定角度貯存而發生蠕變的蠕變量的大小，有利于對扭桿扭轉貯存壽命的進行估計。作為優化，指針和刻度盤利用游標卡尺測量原理以保證測量精度；采用力矩扳手轉動前接頭從動帶動扭桿轉動，通過力矩扳手同時實現對扭桿轉動某角度對應所受的力矩的測量。整個裝置結構簡單，占用空間小，制造簡單，純機械式測量，測量結果直觀，易于測量，準確度高。

附圖說明

圖1為按照本發明測量裝置的刻度盤正方向的結構示意圖；

圖2為按照本發明測量裝置的刻度盤反方向的結構示意圖；

圖3為本發明測量裝置剖視結構圖；

圖4為本發明測量裝置的前接頭內部剖面結構圖。

具體實施方式

為使本發明的技術方案和技術效果更加清楚明白，以下結合附圖及實例，對本發明進行進一步詳細說明。

如附圖1所示，該測量扭桿扭矩和蠕變量的扭力裝置組成部分包括：底座1、支架2、前接頭3、限位螺釘4、刻度盤5、指針6、后接頭8和后支架9。

如圖1～4所示，前、后支架2、9對稱安裝在底座1兩端，前、后支架分別開有通孔，兩通孔同軸對齊，前支架2的上端面還開有螺紋通孔；扭桿7兩端分別插入前、后接頭3、8的通孔內，前接頭3與前支架2周向不固定，后接頭8與后支架9周向固定。前接頭3徑向開有通孔，當扭桿7隨前接頭3扭轉時，前接頭3的斜通孔恰好與前支架2上端面的螺紋通孔同軸對齊，限位螺釘4用于旋入螺紋通孔和前接頭斜通孔內，使扭桿保持固定角度即扭轉貯存狀態；前支架2的前端面安裝有刻度盤5，前接頭3的端部安裝有指針6，指針6隨扭桿7轉動而轉動。

在扭桿自然狀態時，通過力矩扳手轉動前接頭，使扭桿轉過刻度盤一定角度即扭轉貯存狀態，通過力矩扳手上讀取扭桿轉過對應角度所受的力矩大小；保持扭轉貯存狀態一段時間后，松開限位螺釘4，扭桿7恢復自由狀態，此時扭桿7因為發生蠕變而相對后支架9轉過一個角度，這個角度為蠕變量，通過指針6指示的刻度盤5即可讀出蠕變量大小。