[發(fā)明專利]一種轉(zhuǎn)矩測量裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011638013.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112747850A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶建華
• 申請（專利權(quán)）人: 上海新碩精密機(jī)械有限公司
• 主分類號: G01L3/12
• 分類號: G01L3/12
• 代理公司: 上海欣創(chuàng)專利商標(biāo)事務(wù)所 31217
• 代理人: 包宇霆

1.一種轉(zhuǎn)矩測量裝置，包括殼體（1）、蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)（2）和傳力部件（3），其特征在于：

所述渦輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)（2）由渦輪（21）、蝸桿（22）、左圓柱滾子軸承（23）、左油封悶蓋（24）、右圓柱滾子軸承（25）和右軸承蓋（26）構(gòu)成；所述蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)（2）的渦輪（21）和蝸桿（22）相互嚙合，且安裝在殼體（1）內(nèi)；所述蝸桿（22）的左側(cè)，依次設(shè)置和左油封悶蓋（24）和左圓柱滾子軸承（23）；其右側(cè)設(shè)置右圓柱滾子軸承（25）和右軸承蓋（26）；

所述傳力部件（3）包括傳力鋼珠（31）、推力球軸承（32）、傳力軸（33）、傳力螺絲（34）和力傳感器（35）；所述傳力鋼珠（31）一端通過過盈配合固定在蝸桿（31）內(nèi)，另一端與傳力軸（33）的端面接觸；所述傳力軸（33）和傳力螺絲（34）通過推力球軸承（32）連接，所述傳力螺絲（34）與力傳感器（35）相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩測量裝置，其特征在于：所述左油封悶蓋（24）的中心上，設(shè)有通孔（240）；在蝸桿（22）的左端面的中心，所述通孔（240）的對應(yīng)位置，設(shè)有凹槽（220）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)矩測量裝置，其特征在于：所述傳力鋼珠（31）的一端設(shè)置在所述通孔（240）和凹槽（220）內(nèi)，另一端與傳力軸（33）的端面點(diǎn)接觸；所述傳力鋼珠（31）進(jìn)入凹槽（220）的距離超過傳力鋼珠（31）的半徑。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩測量裝置，其特征在于：所述推力求軸承（32）為單向軸向運(yùn)動的軸承；所述推力求軸承（32）可替換成圓柱滾子軸承。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩測量裝置，其特征在于：所述傳力螺絲（34）的第一段（341）端面設(shè)有為階梯沉孔結(jié)構(gòu)（3411），所述階梯沉孔（3411）與傳力軸（33）配合；其中，所述傳力螺絲（34）的階梯沉孔（3411）的小直徑段與推力球軸承（32）座圈緊密配合；所述傳力螺絲（34）的第二段設(shè)有螺紋，與傳感器（35）的中心螺紋孔配合，并通過螺母，與力傳感器（35）固定。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)矩測量裝置，其特征在于：所述傳力螺絲(34)可通過在力傳感器(35)的螺紋孔中旋轉(zhuǎn)，來調(diào)節(jié)軸向距離，所述傳力螺絲(34)末端有一個六角螺母可固定傳力螺絲(34)位置；所述傳力螺絲(34)螺紋段末端面有一個正六角型凹槽。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩測量裝置，其特征在于：所述傳力軸（33）與所述傳力螺絲（34）之間的連接方式是傳力軸（33）與推力球軸承（32）的軸圈配合，傳力螺絲(34)與推力球軸承（32）的座圈配合。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩測量裝置，其特征在于：所述傳力軸(33)存在兩個直徑段，其中與推力球軸承（32）配合的段上開有軸向溝槽，并裝有軸用擋圈（321）。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩測量裝置，其特征在于：所述力傳感器（35）可通過連接件（4）與殼體（1）相對固定。

10.一種轉(zhuǎn)矩的測量的方法，其特征在于：采用如權(quán)利要求1-9任意項(xiàng)所述的一種轉(zhuǎn)矩測量裝置，包括以下步驟：

步驟1，根據(jù)蝸桿傳動設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，記錄蝸輪（21）的分度圓半徑r；

步驟2，使用內(nèi)六角扳手旋轉(zhuǎn)傳力螺絲（34）調(diào)節(jié)傳力部件間的間隙，直到力傳感器（35）顯示儀表歸零值；

步驟3：采用機(jī)械補(bǔ)償或者軟件補(bǔ)償?shù)姆绞綔y算蝸輪蝸桿傳動的摩擦力F₀；

步驟4，輸入動力使蝸桿（22）旋轉(zhuǎn)，帶動蝸輪（21）旋轉(zhuǎn)，此時記錄力傳感器（35）的輸出數(shù)值F；

步驟5，根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理：T=（F+F₀）·r,即可求得轉(zhuǎn)矩值。