專利名稱：一種渦簧扭矩測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測試裝置，具體為一種渦簧扭矩測試裝置。
背景技術(shù)：
渦簧扭矩是衡量渦簧工作特性的重要指標(biāo)之一，渦簧扭矩的測量是測定渦簧性能指標(biāo)工作中必不可少的一部分。由于渦簧結(jié)構(gòu)特殊，專門針對渦簧的靜態(tài)扭矩測量的儀器較少，針對渦簧沖擊特性測試的裝置更是幾乎沒有。目前，渦簧扭矩測定工作主要是在扭矩試驗機上完成的，現(xiàn)有的扭矩試驗機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，而且在扭矩試驗機上進(jìn)行渦簧扭矩測試時，大都是通過對渦簧進(jìn)行簡單的裝夾固定后測得的，大大降低了渦簧扭矩測量的準(zhǔn)確性。申請?zhí)枮?0259938. 4公布了一種彈簧扭矩試驗機，其體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在測量渦簧扭矩時，其測力銷及推力銷與簧臂固定形式為線接觸，在扭轉(zhuǎn)過程中簧臂與銷棒之間很容易產(chǎn)生滑移，影響測量精度；另外該彈簧扭矩試驗機不能進(jìn)行渦簧沖擊特性測試
發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題為了克服扭矩試驗機使用不便、成本較高的缺點，同時可以適應(yīng)渦簧的特殊結(jié)構(gòu)， 能夠準(zhǔn)確測量渦簧靜扭矩和動態(tài)沖擊扭矩，本發(fā)明提出了一種渦簧扭矩測試裝置。技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)方案為所述一種渦簧扭矩測試裝置，包括支承部件、渦簧扭轉(zhuǎn)端部件、渦簧夾持部件和渦簧扭矩測量部件，渦簧扭轉(zhuǎn)端部件和渦簧扭矩測量部件均固定在支承部件上，渦簧扭矩測量部件包括扭矩傳感器，所述渦簧扭矩測試裝置特征在于渦簧扭轉(zhuǎn)端部件包括固定板、轉(zhuǎn)角盤、轉(zhuǎn)臂、動接板和芯管；固定板固定在支承部件上；轉(zhuǎn)角盤為帶有周向環(huán)形面的圓盤形結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)角盤底面與固定板側(cè)面貼合固定，在轉(zhuǎn)角盤周向環(huán)形面上均勻開有若干定位孔，轉(zhuǎn)角盤中心及固定板對應(yīng)位置均開有軸孔，芯管插入轉(zhuǎn)角盤中心及固定板的軸孔內(nèi)，并與轉(zhuǎn)角盤及固定板過盈配合；轉(zhuǎn)臂內(nèi)端有沿轉(zhuǎn)臂厚度方向的通孔，芯管穿過該通孔并與轉(zhuǎn)臂軸承連接，轉(zhuǎn)臂外端頂面上有垂直于頂面的盲孔，用于與轉(zhuǎn)角盤周向環(huán)形面上定位孔配合將轉(zhuǎn)角盤與轉(zhuǎn)臂固定；動接板固定連接在轉(zhuǎn)臂側(cè)面，在動接板的外側(cè)面上有臺階狀凸塊，用于與渦簧夾持部件固連；渦簧夾持部件包括轉(zhuǎn)動架、聯(lián)簧軸、靜接板和蓋板；靜接板和蓋板固連，并形成“U “型槽用于放置待測渦簧和聯(lián)簧軸，且靜接板的外側(cè)與扭矩傳感器固連，用于將待測渦簧的扭矩傳遞給扭矩傳感器；聯(lián)簧軸穿過待測渦簧內(nèi)簧臂卷成的中心通孔，兩端分別與靜接板和蓋板固連，聯(lián)簧軸中部有垂直于聯(lián)簧軸中心軸線的螺孔，在螺孔中伸出有螺釘，將聯(lián)簧軸與待測渦簧內(nèi)簧臂固連；待測渦簧外簧臂與轉(zhuǎn)動架一端固連，轉(zhuǎn)動架另一端與動接板的臺階狀凸塊固連。本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其特征在于所述支承部件為臺鉗。本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其特征在于通過將轉(zhuǎn)臂固定在轉(zhuǎn)角盤內(nèi)的不同角度，測量待測渦簧不同扭轉(zhuǎn)角下的扭矩。本發(fā)明的一個 優(yōu)選方案，其特征在于在轉(zhuǎn)臂內(nèi)端通孔周圍圓形均勻分布有若干動接板固定孔，在動接板對應(yīng)位置也開有相同數(shù)量的圓形均勻分布的安裝孔，通過選取動接板在轉(zhuǎn)臂上的不同固定角度，并配合轉(zhuǎn)臂在轉(zhuǎn)角盤內(nèi)的不同固定角度，測量待測渦簧不同扭轉(zhuǎn)角下的扭矩。本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其特征在于通過在轉(zhuǎn)角盤預(yù)定位置插入截止銷，測量待測渦簧動態(tài)沖擊扭矩。本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其特征在于聯(lián)簧軸中心軸線與扭矩傳感器接頭端中心軸線共線。本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其特征在于聯(lián)簧軸兩端固定在支持架上，支持架為“U” 型結(jié)構(gòu)，“U”型結(jié)構(gòu)的兩臂分別卡接固定在靜接板和蓋板上。本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其特征在于待測渦簧內(nèi)簧臂上開有漸縮孔，當(dāng)待測渦簧卷成后，內(nèi)簧臂上的漸縮孔與穿過聯(lián)簧軸中部螺孔的螺釘卡接，將待測渦簧內(nèi)簧臂與聯(lián)簧軸固定。本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，其特征在于聯(lián)簧軸的兩端有軸向的內(nèi)六角凹槽，通過轉(zhuǎn)動聯(lián)簧軸在支持架上的固定角度，并配合轉(zhuǎn)臂在轉(zhuǎn)角盤內(nèi)的不同固定角度，測量待測渦簧不同扭轉(zhuǎn)角下的扭矩。有益效果本發(fā)明設(shè)計了新的適應(yīng)渦簧的夾持部件，可以測量不同扭轉(zhuǎn)角下的渦簧扭矩和動態(tài)沖擊扭矩，而且本裝置可以采用臺鉗作為支承部件，具有使用方便，成本低的特點，可以廣泛使用。


圖1 本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 渦簧扭轉(zhuǎn)端部件結(jié)構(gòu)示意圖；圖3 渦簧扭轉(zhuǎn)端部件結(jié)構(gòu)剖視圖；圖4 渦簧夾持部件結(jié)構(gòu)示意圖；圖5 渦簧夾持部件結(jié)構(gòu)剖視圖；圖6:渦簧結(jié)構(gòu)示意圖；圖7 渦簧展開后的示意圖；圖8 聯(lián)簧軸結(jié)構(gòu)示意圖；圖9 支持架結(jié)構(gòu)示意圖；圖10 轉(zhuǎn)動架結(jié)構(gòu)示意圖；圖11 靜接板結(jié)構(gòu)示意圖其中1、臺鉗；2、固定板；3、轉(zhuǎn)角盤；4、轉(zhuǎn)臂；5、轉(zhuǎn)臂手柄；6、鎖銷；7、芯管；8、動接板；9、軸承；10、支持架；11、蓋板；12、待測渦簧；13、靜接板；14、轉(zhuǎn)動架；15、聯(lián)簧軸；16、 扭矩傳感器；17、傳感器安裝板；18、連板塊；19、短立板；20、截止銷。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例描述本發(fā)明實施例 本實施例所述的渦簧扭矩測試裝置包括支承部件、渦簧扭轉(zhuǎn)端部件、渦簧夾持部件和渦簧扭矩測量部件。參照附圖1，采用臺鉗1作為支承部件，渦簧扭轉(zhuǎn)端部件固定在臺鉗1的活動臺塊上，渦簧扭矩測量部件固定在臺鉗1的固定臺上，通過臺鉗1的絲杠來調(diào)整活動臺塊與固定臺的距離，可以方便實現(xiàn)待測渦簧的安裝和扭矩測試。參照附圖2和附圖3，渦簧扭轉(zhuǎn)端部件包括固定板2、轉(zhuǎn)角盤3、轉(zhuǎn)臂4、動接板8和芯管7。固定板2為連接部件，其下端側(cè)面通過螺釘固定在活動臺塊上，上端側(cè)面與轉(zhuǎn)角盤 3底面貼合，并用螺栓將固定板2與轉(zhuǎn)角盤3固定；轉(zhuǎn)角盤3為渦簧扭轉(zhuǎn)角的限定部件，其為帶有周向環(huán)形面的圓盤形結(jié)構(gòu)，在周向環(huán)形面上均勻開有若干定位孔，孔的中心軸線過轉(zhuǎn)角盤3的中心軸線，本實施例中有24個定位孔，即相鄰兩個定位孔間的角度的15°，轉(zhuǎn)角盤 3中心開有軸孔，并在固定板2的對應(yīng)位置也開有同心軸孔，用于穿過芯管7，且芯管7與轉(zhuǎn)角盤3和固定板2為過盈配合；轉(zhuǎn)臂4及固定在轉(zhuǎn)臂4上的動接板8為轉(zhuǎn)動部件，用于帶動渦簧夾持部件轉(zhuǎn)動，使待測渦簧產(chǎn)生扭矩，轉(zhuǎn)臂4內(nèi)端有沿厚度方向的通孔，也是用于穿過芯管7，且芯管7與轉(zhuǎn)臂4通過軸承9連接，使得轉(zhuǎn)臂4可繞芯管7轉(zhuǎn)動；在安裝時，該轉(zhuǎn)臂4 內(nèi)端通孔與轉(zhuǎn)角盤3中心軸孔同心，轉(zhuǎn)臂4外端頂面上有垂直于頂面的盲孔，用于與轉(zhuǎn)角盤 3周向環(huán)形面上定位孔配合，通過鎖銷6將轉(zhuǎn)角盤3與轉(zhuǎn)臂4在設(shè)定的角度位置固定，為了便于轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臂4，在轉(zhuǎn)臂4外端側(cè)面還固定安裝了轉(zhuǎn)臂手柄5 ；在轉(zhuǎn)臂4內(nèi)端通孔周圍還均勻圓形分布有若干動接板固定孔，本實施例中為8個，該固定孔除了可以起到固定動接板8 的作用外，還可以通過調(diào)整動接板8在轉(zhuǎn)臂4上的安裝角度，配合轉(zhuǎn)臂4在轉(zhuǎn)角盤3內(nèi)的不同固定角度來限定待測渦簧12的扭轉(zhuǎn)角；動接板8的外側(cè)面上有臺階凸塊，臺階凸塊上開有兩個螺紋孔，用于與渦簧夾持部件螺栓固定連接。參照附圖4和附圖5，渦簧夾持部件包括轉(zhuǎn)動架14、支持架10、聯(lián)簧軸15、靜接板 13和蓋板11。參照附圖10，轉(zhuǎn)動架14主要起將待測渦簧12的外簧臂與動接板8的臺階凸塊相連的作用，從而能夠通過動接板8的轉(zhuǎn)動帶動待測渦簧12外簧臂轉(zhuǎn)動，使待測渦簧12產(chǎn)生扭矩，轉(zhuǎn)動架14 一端上有兩個螺紋通孔，用于與動接板8臺階凸塊上的兩個螺紋孔通過螺栓固連，轉(zhuǎn)動架14中部還有兩個螺紋通孔，用于與待測渦簧12外簧臂螺釘連接，轉(zhuǎn)動架14 另一端是“U”型結(jié)構(gòu)，主要起將待測渦簧12限位的作用，且在“U”型結(jié)構(gòu)的兩側(cè)面上開有同軸孔，用于穿過聯(lián)簧軸15，且轉(zhuǎn)動架14可繞聯(lián)簧軸15轉(zhuǎn)動。參照附圖9，支持架10為“U”型結(jié)構(gòu)，“U”型結(jié)構(gòu)的兩側(cè)面上開有同軸孔，且在兩側(cè)面的端面上開有通孔，通孔中心軸線垂直于支持架同軸孔中心軸線。參照圖5和圖11，靜接板13和蓋板11下部通過螺栓固連，并且形成“U”空間，用于放置待測渦簧12、支持架10、轉(zhuǎn)動架14和聯(lián)簧軸15，其中支持架10的兩側(cè)面可以分別嵌入靜接板13和蓋板11中，并與靜接板13和蓋板11固定，靜接板13外側(cè)有接頭可與渦簧扭矩測量部件中的扭矩傳感器16測試端接頭螺栓固連，將待測渦簧12的扭矩傳遞給扭矩傳感器16。參照圖8，聯(lián)簧軸15的兩端有軸向的內(nèi)六角凹槽，，在聯(lián)簧軸15的中部有垂直于聯(lián)簧軸15中心軸線的螺紋通孔，在聯(lián)簧軸15兩端凹槽的壁面上也均布若干銷孔。聯(lián)簧軸 15的主要作用是將待測渦簧的內(nèi)簧臂固定，在待測渦簧12內(nèi)簧臂上開有近似為水滴形的漸縮孔，當(dāng)待測渦簧12卷成后，水滴形的漸縮孔中較大直徑區(qū)域可用來穿過螺釘，較小直徑區(qū)域用來卡住螺釘，安裝時，將聯(lián)簧軸15穿過待測渦簧12內(nèi)簧臂卷成的中心通孔，且在聯(lián)簧軸15的中部螺紋通孔上帶有螺釘，聯(lián)簧軸15中部的螺紋通孔與待測渦簧12的漸縮孔位置對應(yīng)，并用螺釘穿過待測渦簧12的漸縮孔后，將待測渦簧12的內(nèi)簧臂勾住，從而將聯(lián)簧軸15與待測渦簧12固定。參照附圖5，聯(lián)簧軸15兩端安裝在支持架“U”型結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的同軸孔內(nèi)，并且用銷穿過支持架兩側(cè)面的端面通孔和聯(lián)簧軸15兩端壁面上的銷孔，將聯(lián)簧軸15與支持架10固定。而在聯(lián)簧軸15兩端開軸向內(nèi)六角凹槽，則可以通過內(nèi)六角扳手將聯(lián)簧軸15轉(zhuǎn)動，從而能夠改變聯(lián)簧軸15在支持架10上的固定位置，進(jìn)而改變內(nèi)簧臂的位置，即待測渦簧的扭轉(zhuǎn)角。
當(dāng)采用本裝置測量待測渦簧的扭矩時，動接板8帶動轉(zhuǎn)動架14轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動架14帶動待測渦簧12的外簧臂轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生扭矩，待測渦簧12內(nèi)簧臂與聯(lián)簧軸15固連，聯(lián)簧軸15 與支持架10固連，支持架10固定在靜接板13和蓋板11之間，從而待測渦簧12產(chǎn)生的扭矩依次通過聯(lián)簧軸15、支持架10和靜接板13傳遞到扭矩傳感器16上。為了提高測量的準(zhǔn)確性，聯(lián)簧軸15的中心軸線應(yīng)當(dāng)與扭矩傳感器16接頭端中心軸線共線。本實施例在測量渦簧靜態(tài)扭矩時，通過轉(zhuǎn)臂手柄5轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臂4，并配合動接板8在轉(zhuǎn)臂4上的安裝位置和聯(lián)簧軸15在支持架10上的固定位置，獲得待測渦簧12的不同扭轉(zhuǎn)角，扭矩傳感器16即測得待測渦簧12不同扭轉(zhuǎn)角下的扭矩值。在測量渦簧動態(tài)沖擊扭矩時，根據(jù)沖擊特性試驗要求，在沖擊終止位置插入截止銷20，然后將轉(zhuǎn)臂4扭轉(zhuǎn)至沖擊起始扭轉(zhuǎn)角，釋放轉(zhuǎn)臂4后，轉(zhuǎn)臂4在待測渦簧12扭矩作用下旋轉(zhuǎn)并撞擊截止銷20，扭矩傳感器16將采集此過程中待測渦簧12的扭矩。在進(jìn)行渦簧應(yīng)力松弛特性試驗時，根據(jù)應(yīng)力松弛試驗要求，通過轉(zhuǎn)臂4將待測渦簧12扭轉(zhuǎn)至特定扭轉(zhuǎn)角，并用鎖銷6將轉(zhuǎn)臂4與轉(zhuǎn)角盤3固定，在此扭轉(zhuǎn)角位置靜置若干小時(如50小時)，扭矩傳感器16將采集此過程中待測渦簧12的扭矩。
權(quán)利要求
1.一種渦簧扭矩測試裝置，包括支承部件、渦簧扭轉(zhuǎn)端部件、渦簧夾持部件和渦簧扭矩測量部件，渦簧扭轉(zhuǎn)端部件和渦簧扭矩測量部件均固定在支承部件上，渦簧扭矩測量部件包括扭矩傳感器，所述渦簧扭矩測試裝置特征在于渦簧扭轉(zhuǎn)端部件包括固定板、轉(zhuǎn)角盤、 轉(zhuǎn)臂、動接板和芯管；固定板固定在支承部件上；轉(zhuǎn)角盤為帶有周向環(huán)形面的圓盤形結(jié)構(gòu)， 轉(zhuǎn)角盤底面與固定板側(cè)面貼合固定，在轉(zhuǎn)角盤周向環(huán)形面上均勻開有若干定位孔，轉(zhuǎn)角盤中心及固定板對應(yīng)位置均開有軸孔，芯管插入轉(zhuǎn)角盤中心及固定板的軸孔內(nèi)，并與轉(zhuǎn)角盤及固定板過盈配合；轉(zhuǎn)臂內(nèi)端有沿轉(zhuǎn)臂厚度方向的通孔，芯管穿過該通孔并與轉(zhuǎn)臂軸承連接，轉(zhuǎn)臂外端頂面上有垂直于頂面的盲孔，用于與轉(zhuǎn)角盤周向環(huán)形面上定位孔配合將轉(zhuǎn)角盤與轉(zhuǎn)臂固定；動接板固定連接在轉(zhuǎn)臂側(cè)面，在動接板的外側(cè)面上有臺階狀凸塊，用于與渦簧夾持部件固連；渦簧夾持部件包括轉(zhuǎn)動架、聯(lián)簧軸、靜接板和蓋板；靜接板和蓋板固連， 并形成“U”型槽用于放置待測渦簧和聯(lián)簧軸，且靜接板的外側(cè)與扭矩傳感器固連，用于將待測渦簧的扭矩傳遞給扭矩傳感器；聯(lián)簧軸穿過待測渦簧內(nèi)簧臂卷成的中心通孔，兩端分別與靜接板和蓋板固連，聯(lián)簧軸中部有垂直于聯(lián)簧軸中心軸線的螺孔，在螺孔中伸出有螺釘， 將聯(lián)簧軸與待測渦簧內(nèi)簧臂固連；待測渦簧外簧臂與轉(zhuǎn)動架一端固連，轉(zhuǎn)動架另一端與動接板的臺階狀凸塊固連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦簧扭矩測試裝置，其特征在于所述支承部件為臺鉗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦簧扭矩測試裝置，其特征在于通過將轉(zhuǎn)臂固定在轉(zhuǎn)角盤內(nèi)的不同角度，測量待測渦簧不同扭轉(zhuǎn)角下的扭矩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦簧扭矩測試裝置，其特征在于在轉(zhuǎn)臂內(nèi)端通孔周圍圓形均勻分布有若干動接板固定孔，在動接板對應(yīng)位置也開有相同數(shù)量的圓形均勻分布的安裝孔，通過取動接板在轉(zhuǎn)臂上的不同固定角度，并配合轉(zhuǎn)臂在轉(zhuǎn)角盤內(nèi)的不同固定角度， 測量待測渦簧不同扭轉(zhuǎn)角下的扭矩。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦簧扭矩測試裝置，其特征在于通過在轉(zhuǎn)角盤預(yù)定位置插入截止銷，測量待測渦簧動態(tài)沖擊扭矩。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦簧扭矩測試裝置，其特征在于聯(lián)簧軸中心軸線與扭矩傳感器接頭端中心軸線共線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦簧扭矩測試裝置，其特征在于聯(lián)簧軸兩端通過銷固定在支持架上，支持架為“U”型結(jié)構(gòu)，“U”型結(jié)構(gòu)的兩臂分別卡接固定在靜接板和蓋板上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦簧扭矩測試裝置，其特征在于待測渦簧內(nèi)簧臂上開有漸縮孔，當(dāng)待測渦簧卷成后，內(nèi)簧臂上的漸縮孔與穿過聯(lián)簧軸中部螺孔的螺釘卡接，將待測渦簧內(nèi)簧臂與聯(lián)簧軸固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種渦簧扭矩測試裝置，其特征在于聯(lián)簧軸的兩端有軸向的內(nèi)六角凹槽，通過轉(zhuǎn)動聯(lián)簧軸在支持架上的固定角度，并配合轉(zhuǎn)臂在轉(zhuǎn)角盤內(nèi)的不同固定角度，測量待測渦簧不同扭轉(zhuǎn)角下的扭矩。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種渦簧扭矩測試裝置，包括支承部件、渦簧扭轉(zhuǎn)端部件、渦簧夾持部件和渦簧扭矩測量部件，特征在于渦簧扭轉(zhuǎn)端部件包括固定板、轉(zhuǎn)角盤、轉(zhuǎn)臂、動接板和芯管；渦簧夾持部件包括轉(zhuǎn)動架、聯(lián)簧軸、靜接板和蓋板；轉(zhuǎn)角盤和轉(zhuǎn)臂用于確定扭轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)動架、聯(lián)簧軸夾持渦簧外內(nèi)簧臂。本發(fā)明通過設(shè)計了新的適應(yīng)渦簧的夾持部件，可以測量不同扭轉(zhuǎn)角下的渦簧扭矩和動態(tài)沖擊扭矩，而且本裝置可以采用臺鉗作為支承部件，具有使用方便，成本低的特點，可以廣泛使用。
文檔編號G01N3/30GK102156078SQ20111005163
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月3日
發(fā)明者孫恒超, 尹明虎, 陳國定 申請人:西北工業(yè)大學(xué)