[發明專利]一種復合軸系力學標準機

在審

• 申請號: 201711185436.2
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107782490A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 尚廷東
• 申請（專利權）人: 鄭州東辰科技有限公司
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 鄭州華隆知識產權代理事務所(普通合伙)41144
• 代理人: 經智勇

技術領域

本發明涉及計量領域中的復合軸系力學標準機。

背景技術

目前，在整個力值檢定系統中，杠桿起著重要的作用，力標準機可分為兩類：第一類為產生力值的固定式標準器。這類標準器按結構為分為凈重式，杠桿式、液壓式和疊加式；第二類為傳遞力值的各種便攜式標準器，這種標準器按其測量原理可分為百分表式、水銀箱式、光學式、激光式、應變式、壓磁式、電感式、電容式、振弦式等測力儀。

力學標準機以砝碼產生的力作為標準負荷，經過適當的杠桿機構放大后把力值或扭矩值加到被檢測力儀上。力學標準機的杠桿如中國專利CN201210102Y公開的“一種力學標準機用的杠桿” ，包括基座和通過刀刃、刀承支撐于基座上的杠桿。在力學標準機對被檢定器件檢定時，刀刃與刀承之間的阻力矩會影響檢定精度，因此傳統意義上都需要該處的阻力矩能夠達到最小，才能保證檢定精度，所以在傳統技術的刀刃、刀承支撐后，相繼出現了氣浮軸承、油浮軸承、磁浮軸承等先進軸承來減小阻力矩，用的較多的氣浮軸承，但是這類軸承的價格往往較貴，導致力學標準機的成本較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可以減小支撐位置阻力矩，同時又可降低成本的力學標準機。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種力學標準機， 包括基座和支撐于所述基座上的設置有力輸出結構的杠桿，基座包括下端設置有轉動支撐結構的支桿，支桿的上端設置有支桿圓弧支撐面，杠桿上設置有與支桿圓弧支撐面滾動接觸配合的杠桿圓弧支撐面，杠桿圓弧支撐面的軸線、支桿圓弧支撐面的軸線和轉動支撐結構的軸線在同一豎直平面內，支桿圓弧支撐面的半徑大于杠桿圓弧支撐面的半徑。

所述力輸出結構包括與所述杠桿圓弧支撐面同軸線設置的扭矩輸出軸。

杠桿上遠離所述杠桿圓弧支撐面的一端設置有砝碼連接結構，所述力輸出結構包括設置于所述杠桿上的掛連結構，掛連結構和砝碼連接結構分設于所述杠桿圓弧支撐面的軸線的兩側。

所述杠桿圓弧支撐面為下凸弧面，所述支桿圓弧支撐面為上凸弧面。

本發明的有益效果為：假設砝碼的重量為mg，轉動支撐結構的轉動半徑為R3，轉動支撐結構處的切向摩擦力為F1，支桿圓弧支撐面的半徑為R2，杠桿圓弧支撐面的半徑為R1，支桿圓弧支撐面受杠桿的切向摩擦力為F2，杠桿圓弧支撐面受支桿的切向摩擦力為F0。F1=μmg，μ表示滾動摩擦系數，mg表示砝碼的重量，F0與F2互為反作用力，F1與F2方向相反，大小相同，且F1*R3=F2*R2，所以F0=F2=F1*R3/R2，杠桿圓弧支撐面位置產生的阻力矩T0=F0*R1= F1*R3*R1/R2，而現有技術中的標準阻力矩T=F1*R3，由此可見R1/R2的比值又稱減矩比，對阻力矩有決定性作用，由于本發明中R1小于R2，因此本發明達到了減小阻力矩的目的。

附圖說明

圖1是本發明的實施例1的結構示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3是圖1的左視圖；

圖4是圖1的各部件的受力分析圖；

圖5是本發明的實施例2的結構示意圖；

圖6是本發明的實施例3的結構示意圖。

具體實施方式

一種復合軸系力學標準機的實施例1如圖1~4所示：包括基座和支撐于所述基座上的杠桿，杠桿包括杠桿本體3及設置于杠桿本體左端的兩段軸線沿前后方向延伸的杠桿軸4，杠桿軸與杠桿本體一起構成了T字形結構。在各杠桿軸上均沿前后方向間隔布置有兩個轉動軸承10，每個杠桿軸均對應一對擋塊，其中一個擋塊8擋在對應轉動軸承的左側，另外一個擋塊8擋在另外一個轉動軸承的右側。其中一個杠桿軸上設置有用于扭矩輸出的扭矩輸出軸13。在兩個杠桿軸之間設置有支撐凸輪12，支撐凸輪的底部為下凸的杠桿圓弧支撐面9，杠桿圓弧支撐面9與杠桿軸同軸線設置。杠桿本體的右端設置有砝碼連接結構2，本實施例中砝碼連接結構為一個掛孔，使用時，砝碼可以掛在掛孔中。擋塊與轉動軸承之間為線接觸，擋塊與轉動軸承的接觸線與杠桿圓弧支撐面的軸線處于同一高度且平行，這樣擋塊對杠桿軸的作用力過杠桿圓弧支撐面的中心線，不會產生額外扭矩。