[發明專利]轉動慣量測量裝置

有效

• 申請號: 201610903672.2
• 申請日: 2016-10-17
• 公開（公告）號: CN106500912B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 柳振;張紅斌;陳振文;唐吉國;陳志堅;夏竟鈞
• 申請（專利權）人: 廣州汽車集團股份有限公司
• 主分類號: G01M1/10
• 分類號: G01M1/10
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標代理事務所(普通合伙) 44325
• 代理人: 譚果林

本發明涉及機械測量設備技術領域，尤其涉及轉動慣量測量裝置，包括主體框架、扭擺機構以及用于裝夾待測物體的裝夾平臺；所述主體框架包括下底座、頂座平臺以及固定連接于所述下底座與所述頂座平臺之間的支撐架；所述扭擺機構包括扭桿彈簧以及限位銷，所述扭桿彈簧的下端與所述下底座固定連接、上端穿過所述頂座平臺與所述裝夾平臺固定連接，所述裝夾平臺上端面的一側開設有貫穿所述裝夾平臺的弧形槽，所述限位銷的下端與所述頂座平臺固定連接、上端伸入所述弧形槽內。本發明的轉動慣量測量裝置，采用扭桿彈簧作為扭擺機構的核心元件，扭桿彈簧相對于其他扭簧元件具有剛度穩定等的優點，可極大提高對待測物體進行轉動慣量測量的精度。

技術領域

本發明涉及機械測量設備技術領域，尤其涉及轉動慣量測量裝置。

背景技術

通常動力總成或輪胎等物體在裝配到汽車上時，需要測量其多個基本參數，包括質量、慣性矩、慣量積等。現在技術中，物體的轉動慣量測量方法主要是三線擺測量法、扭擺法及復擺法三種。

在中國專利文獻上公開的一種公開號為CN101281075A的大型動力設備質量慣性特性參數測取綜合實驗臺，該實驗臺支架與水平轉盤通過三根鋼絲繩吊裝在一起，三個水平微調器和三個拉力傳感器分別固定固定于三根鋼絲繩上。在轉盤外邊緣的小口處安裝光電傳感器，三個拉力傳感器和光電傳感器的輸出信號端均通過接口板與計算機相連。以三個拉力傳感器拉力值來調整轉盤水平和對準待測物體的質心；由光電傳感器測取水平轉盤扭擺的周期。待測物體置于水平轉盤上，測試面為待測物體的三維坐標面。該試驗臺利用支點反力法和力矩平衡原理得到物體的質心，利用三線擺法測取扭振周期得到轉動慣量。

在中國專利文獻上公開的一種公開號為CN201803831U的汽車發動機總成轉動慣量參數測量裝置，該裝置由扭擺系統、坐標測量系統和周期測量系統組成。扭擺系統有稱重平臺、工作臺、轉軸、扭簧、扭簧座；周期測量系統有光電傳感器、計數器、計時器。扭擺系統的轉軸的兩端分別有工作臺和扭簧，扭簧連接扭簧座和稱重平臺。周期測量系統的光電傳感器分別連接計數器和計時器。它利用扭擺系統的質量測量狀態和周期測量狀態，通過坐標測量系統，獲取受檢發動機總成的質量、慣性矩、慣量積等慣性參數。

從以上可知，在已經公開的物體轉動慣量測量裝置或試驗臺的設計中，存在以下問題：采用三線擺測量法時，要求被測發動機總成的質心位置必須通過三線擺中心，三線擺的擺動觸發較為困難，空間的姿態角度測量難度大，從而導致檢測過程耗時，檢測誤差較大并且三根垂線的存在極大影響了待測物體的尺寸。利用復擺法測量的試驗臺，要求回擺軸線與試驗臺和待測物體組成的組合體的質心之間的垂直距離要合適，試驗臺本身的質量和轉動慣量不能太大，試驗臺自身的剛度要足夠大，否則容易出現失穩，或因自身轉動慣量太大，導致誤差太大而達不到測量精度的要求。利用扭擺法測量的試驗臺，扭擺系統關鍵扭振元件采用剛度隨使用次數增加波動大的扭簧結構，測試精度不易保證；待測物體在試驗臺上沒有相應的裝夾工具，會給最終測量精度帶來很大影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種轉動慣量測量裝置，旨在解決現有技術對物體進行轉動慣量測量結果精度誤差大的技術問題。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種轉動慣量測量裝置，包括主體框架、扭擺機構以及用于裝夾待測物體的裝夾平臺；

所述主體框架包括下底座、頂座平臺以及固定連接于所述下底座與所述頂座平臺之間的支撐架；

所述扭擺機構包括扭桿彈簧以及限位銷，所述扭桿彈簧的下端與所述下底座固定連接、上端穿過所述頂座平臺與所述裝夾平臺固定連接，所述裝夾平臺上端面的一側開設有貫穿所述裝夾平臺的弧形槽，所述限位銷的下端與所述頂座平臺固定連接、上端伸入所述弧形槽內。

優選地，所述扭擺機構還包括軸承以及連接軸，所述頂座平臺設有軸承座，所述軸承與所述軸承座緊配連接，所述連接軸的下端與所述軸承配合連接、上端與所述裝夾平臺固定連接，所述扭桿彈簧的上端與所述連接軸固定連接。