分扭矩螺紋摩擦傳感器的彈性體的製作方法
2023-07-30 23:25:01 2
專利名稱：分扭矩螺紋摩擦傳感器的彈性體的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於螺紋摩擦性能檢測領域，涉及一種分扭矩螺紋摩擦傳感器的彈性體。
背景技術：
；螺紋緊固件是應用最廣泛的聯接件，螺紋摩擦性能直接影響螺紋聯結的可靠性和使用性，它是螺紋多種性能參數的綜合反映。傳統的檢測傳感器一般無法區分螺紋副摩擦扭矩和螺栓頭端面摩擦扭矩；有些傳感器雖然能夠區分不同的摩擦扭矩，但存在諸如測試時螺紋安裝困難、對可測量螺紋的尺寸範圍限制過多、傳感器標定困難且影響精度、傳感器測量系統的聯結剛度小等缺陷。這些問題的產生，與傳感器的彈性體有很大關係。彈性體是應變傳感器的關鍵部件，是決定傳感器結構、性能等的重要因素。
發明內容
本實用新型為了解決傳感器標定困難、聯結剛度小等問題，提出一種分扭矩螺紋摩擦傳感器的彈性體，其特徵在於所述彈性體是由相互垂直的輪輻部分和圓筒部分構成的一體結構。採用該彈性體，分別利用圓筒和輪輻部分可同時側得螺栓頭端面及螺紋副的摩擦扭矩、螺栓預緊力和裝配扭矩；由於彈性體的造價低；從而使得分扭矩螺紋摩擦傳感器結構簡單，體積小，對應變片的粘貼位置精度要求低，製作工藝簡單，成本降低。
圖1，本分扭矩螺紋摩擦傳感器彈性體的結構示意圖主視圖；圖2，本分扭矩螺紋摩擦傳感器彈性體的結構示意圖左視圖；圖3，本分扭矩螺紋摩擦傳感器的彈性體實施例結構示意圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，該分扭矩螺紋摩擦傳感器彈性體由輪輻1、圓筒2兩部分構成的一體結構，其中輪輻1和圓筒2相互垂直；輪輻1的輻條7均勻分布，可以是兩個、四個或多個。彈性體的兩端可以設有標定用凹槽3和標定用螺紋孔4，其中凹槽3還可以是孔、四方等其他結構，螺紋孔4也可以是槽、四方等其他結構。彈性體工作原理為用圓筒部分測量螺紋安裝時的預緊力和區分不同的摩擦扭矩，不同的螺栓安裝方式，可區分出螺紋副摩擦扭矩或螺栓頭端面摩擦扭矩，此種結構的聯結剛度比較大。圓筒部分兩端可以連接壓扭標定傳力裝置，能夠單獨或同時施加標定扭矩及壓力，傳力裝置可以設置球面去偏心載荷功能。圓筒部分工作時扭應變很小，需要靈敏度高的應變片和放大器，扭應變橋的零點如果受壓力的影響可以通過電信號的處理去偶合，線性誤差同樣可以通過電路及計算機修正。用輪輻部分測量螺紋安裝時的總扭矩。本傳感器有三組應變橋，筒狀部分兩組分別測量預緊力和區分出摩擦扭矩，輪輻部分應變橋測量總扭矩，可同時輸出三組參數。
如圖3所示，該圖示的螺栓安裝方法可測量總扭矩和螺栓頭端面摩擦扭矩；如果固定螺栓頭，轉動螺母5可測量出螺紋副摩擦扭矩；如果將螺栓6反向安裝，轉動螺母5可測出螺母端面摩擦扭矩，用於測量螺母摩擦性能。圓筒的截面設計依據是在最大壓力下的軸向變形為2000微應變左右，它的長度與系統聯結剛度有關，而且需要考慮失穩條件和可測螺栓的最大長度。它的直徑與需要測量的扭矩有關，而且需要考慮螺紋試件的安裝形式和連接夾具的具體尺寸。輪輻的結構尺寸和輪輻數及設置位置決定了它所能測量的扭矩，輪輻的設計一般需要使用有限應力分析，輪輻與圓筒的連接圓角處應力最大，設計值為彈性極限的70％左右，貼片的位置靠近圓角時靈敏度增加，但容易受圓角幾何尺寸波動和圓角應力集中的影響，同時需要知道在輪輻中間略偏外的附近有相當一段的應變死區，貼片時應考慮這些因素。
傳感器需要配接三通道的應變放大調節器。調節器設有載荷扭矩偶合分離功能及線性誤差修正功能，它能提高測量精度，減少對應變片的粘貼位置精度要求。
傳感器的三組參數可以單獨標定，圓筒的壓扭可以聯合標定以去偶合，兩組扭矩可以同時或相互標定，標定裝置可以設置消除偏心載荷的裝置，這些功能提高了精度，標定時靈活方便。
權利要求1.一種分扭矩螺紋摩擦傳感器的彈性體，其特徵在於所述彈性體是由相互垂直的輪輻部分和圓筒部分構成的一體結構。
2.如權利要求1所述的分扭矩螺紋摩擦傳感器，其特徵在於所述彈性體兩端分別設有標定結構。
3.如權利要求1或2所述的分扭矩螺紋摩擦傳感器，其特徵在於所述輪輻式彈性體的輻條均勻分布，可以是兩個、四個或多個。
專利摘要本實用新型屬於螺紋摩擦性能檢測領域，涉及一種分扭矩螺紋摩擦傳感器的彈性體，其特徵在於所述彈性體是由相互垂直的輪輻部分和圓筒部分構成的一體結構。採用該彈性體，分別利用圓筒和輪輻部分可同時側得螺栓頭端面及螺紋副的摩擦扭矩、螺栓預緊力和裝配扭矩；同時彈性體的造價低；從而使得分扭矩螺紋摩擦傳感器結構簡單，體積小，對應變片的粘貼位置精度要求低，製作工藝簡單，成本降低。
文檔編號G01N3/56GK2574046SQ02279640
公開日2003年9月17日 申請日期2002年10月18日 優先權日2002年10月18日
發明者濮進 申請人:東風汽車公司