[發(fā)明專利]楔形鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊力的測(cè)量系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710022702.3
• 申請(qǐng)日: 2017-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN106989855A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張榮;任建峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南電子技術(shù)研究所（中國電子科技集團(tuán)公司第十研究所）
• 主分類號(hào): G01L5/00
• 分類號(hào): G01L5/00;G01M13/00
• 代理公司: 成飛(集團(tuán))公司專利中心51121
• 代理人: 郭純武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鎖緊力測(cè)量系統(tǒng)，尤其適用于航空電子設(shè)備LRM模塊用楔形鎖緊機(jī) 構(gòu)鎖緊力的測(cè)定系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在電子設(shè)備領(lǐng)域，考慮安全性及使用可靠性要求，有很多設(shè)備部件需要進(jìn)行鎖緊。 當(dāng)前普通采用的螺栓連接，在實(shí)際應(yīng)用中存在安裝、拆卸不方便的缺點(diǎn)，尤其在緊急情況下 需要立即投入工作狀態(tài)的裝置，用螺栓連接時(shí)不能實(shí)現(xiàn)快速解鎖及鎖緊，嚴(yán)重影響了工作效 率。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是微電子和軟件等技術(shù)領(lǐng)域的長足進(jìn)步，航空電子設(shè)備也由 分立式獨(dú)立電子設(shè)備迅速向高度綜合模塊化發(fā)展。楔形鎖緊機(jī)構(gòu)以其牢固的鎖緊能力和靈活 的可拆卸性能廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備機(jī)箱中。楔形鎖緊機(jī)構(gòu)作為綜合模塊化航空電子設(shè)備 (IMA)機(jī)箱與在線可更換模塊(LRM)的連接媒介，其可以快速鎖緊和放松的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是 整個(gè)綜合模塊化航空電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)快速維護(hù)的基礎(chǔ)。楔型鎖緊機(jī)構(gòu)與機(jī)箱配合的連接方式已 經(jīng)成為綜合模塊化電子設(shè)備中的LRM與機(jī)箱的典型連接方式，得以廣泛應(yīng)用。在這些場(chǎng)合 中，鎖緊力數(shù)據(jù)是楔形鎖緊機(jī)構(gòu)的重要力學(xué)指標(biāo)，直接關(guān)系到使用楔形鎖緊機(jī)構(gòu)的LRM模 塊其力學(xué)環(huán)境適應(yīng)性，是正確選用及使用楔形鎖緊機(jī)構(gòu)的主要依據(jù)。楔形鎖緊機(jī)構(gòu)的鎖緊力 大小將決定LRM與機(jī)箱機(jī)械連接的牢固程度和電氣連接的可靠程度。使用過程中確定楔形 鎖緊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的鎖緊力對(duì)電子設(shè)備的可靠性和環(huán)境適應(yīng)性具有重要的意義。現(xiàn)有技術(shù)為了更 好地解決固定部件和移動(dòng)部件之間的鎖緊問題，設(shè)計(jì)的楔形鎖緊機(jī)構(gòu)通過矩形插入軸固定在 LRM模塊的兩側(cè)，當(dāng)LRM模塊位于機(jī)箱內(nèi)時(shí)，擰緊楔形鎖緊機(jī)構(gòu)的前端鎖緊螺釘，使楔形 塊與矩形插入軸之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并逐漸壓緊機(jī)箱安裝槽的壁面，在楔形鎖緊機(jī)構(gòu)與機(jī)箱 安裝槽位之間形成鎖緊力鎖合連接。松開楔形鎖緊機(jī)構(gòu)的前端鎖緊螺釘，楔形塊在自身彈性 變形力的作用下復(fù)位，楔形鎖緊機(jī)構(gòu)與機(jī)箱安裝槽位之間形成的鎖緊力鎖合連接消除， LRM模塊可以從機(jī)箱內(nèi)取出。

現(xiàn)有技術(shù)利用一定力矩?cái)Q緊楔形鎖緊機(jī)構(gòu)的前端螺釘時(shí)，對(duì)楔形塊產(chǎn)生橫向推力， 楔形塊之間沿著楔面進(jìn)行擠壓滑動(dòng)，產(chǎn)生垂直楔面的力以及摩擦力，當(dāng)楔形塊進(jìn)一步壓緊機(jī) 箱安裝槽壁面時(shí)產(chǎn)生對(duì)插槽壁的正壓力即楔形鎖緊機(jī)構(gòu)的鎖緊力。目前主要依賴?yán)碚撚?jì)算的 方式，利用公式(1)、公式(2)來計(jì)算不同擰緊力矩T下楔形鎖緊機(jī)構(gòu)所能產(chǎn)生的鎖緊力 F_out

由于存在許多不可避免影響緊固件性能，機(jī)械磨損和相對(duì)側(cè)向運(yùn)動(dòng)摩擦力、摩擦接觸鎖緊力 誤差等因素，實(shí)際因零件加工累計(jì)公差會(huì)影響到部件免工具維護(hù)楔形鎖緊機(jī)構(gòu)根據(jù)理論值裝 置完成后提供的鎖緊力大小有較大差異，嚴(yán)重影響其鎖緊效果。利用上述理論公式計(jì)算鎖緊 力的方法存在明顯的不足：鎖緊力理論計(jì)算與實(shí)際情況存在偏差，理論計(jì)算值無法反映出楔 形鎖緊機(jī)構(gòu)在實(shí)際機(jī)箱中產(chǎn)生的鎖緊力。這是由于公式(1)(2)基于理想的接觸狀態(tài)，但 是實(shí)際中情況確有所不同，楔型鎖緊機(jī)構(gòu)與機(jī)箱表面的模態(tài)系數(shù)由于表面處理工藝的原因常 常具有很大變化范圍和不確定性。這些不確定性最終導(dǎo)致了理論計(jì)算結(jié)果的不準(zhǔn)確。

免工具維護(hù)楔形鎖緊機(jī)構(gòu)是一款不用工具即可實(shí)現(xiàn)其鎖緊放松的楔形鎖緊機(jī)構(gòu)，生 產(chǎn)廠家預(yù)先將楔形鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊時(shí)的鎖緊力設(shè)置好。用戶直接通過旋轉(zhuǎn)起拔手柄完成楔形鎖 緊機(jī)構(gòu)的放松及鎖緊。廠家生產(chǎn)時(shí)一般通過理論計(jì)算出裝配尺寸進(jìn)行裝配，默認(rèn)產(chǎn)品合格直 接交付；但實(shí)際因?yàn)榱慵庸だ塾?jì)公差會(huì)影響到部分免工具維護(hù)楔形鎖緊機(jī)構(gòu)根據(jù)理論值裝 配完成后提供的鎖緊力大小有較大差異，嚴(yán)重影響其鎖緊效果。

發(fā)明內(nèi)容

為了彌補(bǔ)鎖緊力理論計(jì)算與實(shí)際情況存在偏差，理論計(jì)算值無法反映出楔形鎖緊機(jī) 構(gòu)在實(shí)際機(jī)箱中產(chǎn)生的鎖緊力的不足，本發(fā)明提供一種能夠反映實(shí)際鎖緊力，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確 的楔形鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊力的測(cè)量系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種楔形鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊力的測(cè)量系統(tǒng)，包括：一 個(gè)盒體底座1、測(cè)力傳感器3和測(cè)力顯示控制儀表4，其特征在于：測(cè)力傳感器3固定在所 述盒體底座1內(nèi)腔長度方向的一側(cè)內(nèi)壁上，在所述盒體底座1內(nèi)腔中，沿所述盒體底座1左 右側(cè)板缺口裝配有縱向滑動(dòng)的滑塊2，測(cè)力傳感器3通過信號(hào)線與測(cè)力顯示控制儀表4連接 實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸，楔形鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊時(shí)，楔形鎖緊機(jī)構(gòu)5通過前端上的楔形塊501楔形面，從 所述缺口進(jìn)入，推動(dòng)滑塊2產(chǎn)生鎖緊力的作用線與測(cè)力傳感器受力軸線重合，測(cè)試出楔形鎖 緊機(jī)構(gòu)鎖緊時(shí)的鎖緊力數(shù)據(jù)，從測(cè)力顯示控制儀表4讀出具體壓力數(shù)據(jù)，直接評(píng)估LRM模 塊其力學(xué)環(huán)境適應(yīng)性。

本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。