[發(fā)明專利]一種整體式撓性接頭剛度測量裝置及方法

在審

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• 申請日: 2019-09-23
• 公開（公告）號: CN110553829A
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發(fā)明（設計）人: 陳祝;馬明山;孔德杰;陳亞歐;徐海輝;李玉君;劉媛媛;張青青
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0七研究所
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 12209 天津盛理知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 霍慧慧

本發(fā)明涉及一種整體式撓性接頭剛度測量裝置，其特征在于：底座一端安裝所述接頭夾具，接頭夾具內(nèi)夾裝撓性接頭；底座另一端固定安裝立柱，立柱上固定安裝控制器，控制器上連接位移傳感器，位移傳感器上連接有水平測桿，水平測桿上放置有質(zhì)量塊，水平測桿上垂直連接有豎直測桿，豎直測桿端部豎直設置有測頭，測頭置于撓性接頭上表面的測試點上。本發(fā)明還涉及一種整體式撓性接頭剛度測量方法。本發(fā)明設計科學合理，操作方便，測量誤差小、穩(wěn)定性高，提高測量精度；測頭對撓性接頭測試點定位準確，保證測量效果，同時能夠保護測頭，防止測量過程中磕碰損壞。

技術領域

本發(fā)明屬于撓性陀螺儀零件測量領域，涉及撓性接頭剛度測量，特別涉及一種整體式撓性接頭剛度測量裝置及方法。

背景技術

撓性陀螺捷聯(lián)慣導系統(tǒng)由于制造成本低、性能高，在任何環(huán)境下都具有自主導航能力的這一特性，一直被廣泛地運用于航海、航空、航天、軍事等領域，在各類武器系統(tǒng)中應用前景廣闊，需求較大，是戰(zhàn)術武器的主導慣性系統(tǒng)。撓性陀螺儀作為慣性系統(tǒng)中的敏感元件又相當重要。而撓性接頭又是撓性陀螺儀中的重要關鍵零件，它是一種無摩擦的彈性支承元件。陀螺中的轉(zhuǎn)子利用撓性接頭與驅(qū)動軸相連，傳遞驅(qū)動電機的旋轉(zhuǎn)力矩，帶動轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)。科研生產(chǎn)中撓性接頭需求量大，接頭細頸的壁厚通常是通過反復的研磨工藝來達到理論壁厚從而滿足撓性接頭的剛度要求，測量工作較為繁重。為了解決上述問題，利用現(xiàn)有條件發(fā)明了一套使用方便、精度高的測量裝置，滿足需求，并以較低的成本來完成測量任務。

本裝置是以整體式撓性接頭剛度測量為研究背景。整體式撓性接頭是微小型結構件，精度要求高、表面質(zhì)量好。撓性零件不僅具有高尺寸精度、高位置精度的要求，還有嚴格的物理特性剛度要求，對撓性元件的加工檢測，特別是性能檢測提出了很高的要求，需設計相關測量方法和精密裝置。目前，由于撓性接頭受其外形尺寸小，剛度差，易變形，定位、裝夾困難等影響，較難達到高精度剛度性能指標測量的要求，存在種種問題。

通過對公開專利文獻的檢索，并未發(fā)現(xiàn)與本專利申請相同的公開專利文獻。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種整體式撓性接頭剛度測量裝置及方法，操作方便，測量誤差小、穩(wěn)定性高，提高測量精度。

一種整體式撓性接頭剛度測量裝置，其特征在于：包括輪廓測量儀、接頭夾具及撓性接頭，所述輪廓測量儀包括底座、立柱、位移傳感器及控制器，所述底座一端安裝所述接頭夾具，所述接頭夾具內(nèi)夾裝撓性接頭；所述底座另一端固定安裝立柱，所述立柱上固定安裝控制器，所述控制器上連接所述位移傳感器，所述位移傳感器上連接有水平測桿，所述水平測桿上放置有質(zhì)量塊，所述水平測桿上垂直連接有豎直測桿，所述豎直測桿端部豎直設置有測頭，所述測頭置于撓性接頭上表面的測試點上。

而且，所述測試點為撓性接頭上表面的四等分點。

一種整體式撓性接頭剛度測量方法，其特征在于：所述方法的步驟為：

1)用精密天平稱量標定4個不同質(zhì)量質(zhì)量塊的重量m1、m2、m3及m4，進而得出質(zhì)量塊的測力F1、F2、F3及F4；

2)將位移傳感器的測頭放置于撓性接頭上表面的任意一個測試點上，保證接頭敏感方向與豎直測桿位移變化方向一致；

3)在水平測桿上放置質(zhì)量為m1的質(zhì)量塊，撓性接頭因壓力作用產(chǎn)生形變，測頭將形變量傳輸給位移傳感器，輪廓儀顯示并記錄撓性接頭的形變值Z1；

4)在水平測桿上分別更換放置質(zhì)量為m2、m3及m4的質(zhì)量塊，并重復步驟3)的操作，得到撓性接頭的形變值Z2、Z3及Z4；

5)以測力F1、F2、F3及F4作為縱坐標，以形變值Z2、Z3及Z4作為橫坐標進行線性回歸，得到線性直線的斜率即為撓性接頭在形變方向上的剛度值；

6)分別在撓性接頭的其他3個測試點上重復步驟1～5，得到另外三個測試點的剛度值；