专利名称：摆动铰链摩擦力测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种力的测量装置，具体地说是在一种摆动铰链摩擦力测量 装置。
(二)
背景技术：
摩擦力对机构运动的影响一般来说都是不能忽略的，因此，对各种机构的 摩擦力进行测量是很必要的。但由于各种原因，摩擦力也一直是测量的一个难点。
目前对摩擦力测量的方法很多，但针对于不同的机构，测量方法和装置也不 同。例如专利申请号为200520102383. X，名称为轴承微载荷摩擦力测量装置， 的实用新型专利申请文件中公开的技术方案，可以对滑动轴承和滚动轴承的摩擦 力以及摩擦系数进行精确测量。但目前还没有检索到对摆动铰链摩擦力测量的专 用装置。利用使铰链匀速转动的力矩的测量来间接推导铰链的摩擦力是一种常用 的方法，但此测量方法是较为间接，必然会影响测量精度，此方法对于摆动铰链 就无法测量。精确的测量方法是通过传感器测量铰链运动时两接触面的切向力， 但传感器复杂，测量难度大。
(三)
发明内容
本发明的目的在于提供一种测量结果精确，结构简单，测量方便的摆动铰链 摩擦力测量装置。
本发明的目的是这样实现的它包括支架，在支架的上方安装有轴承座和两
个力传感器，在支架的下方安装有电机，电机的输出轴上固连有曲轴，曲轴的另 一端有伸入到一个摆臂上的滑槽中的销轴，摆臂的另一端通过摆臂转轴安装在轴 承座上，铰链的摆动侧与摆臂固连且铰链的摆动侧上固连有铰链旋转轴，铰链的 测量侧安装在铰链旋转轴上，两个力传感器的测量头分别挤压于铰链测量侧的两 侧。
本发明还可以包括
1、 摆臂转轴与铰链旋转轴的旋转轴线重合。
2、 在支架的上方安装有同轴度标示臂。
本发明中的同轴度标示臂是用来标识摆臂与铰链的旋转轴线是否重合的； 轴承座支撑摆臂的转轴；摆臂与铰链的摆动侧固定；铰链的摆动侧与铰链的销轴 是固定的；在铰链安装时，要保证摆臂的旋转轴线和铰链的旋转轴线重合，但两 个旋转轴是分离的；压力传感器固定在支架上，其测量头分别挤压于铰链测量侧 的两侧；电机与曲柄固定，曲柄的一端在摆臂的滑槽中滑动，这样当电机转动时， 曲柄周转，从而带动摆臂摆动。
测量时，首先将铰链的摆动侧固定于摆臂上，当同轴度标示臂的尖端指向 铰链的旋转轴的轴心时，即表示铰链与摆臂的旋转轴线重合。铰链安装完成后， 调节两个力传感器的位置，使其挤压于铰链测量侧的两侧，压力传感器产生一定 的压力值。起动电机，电机转动，带动曲柄发生转动，从而促使摆臂发生摆动。 摆臂带动铰链的摆动侧发生摆动，由于摆臂的旋转轴线和铰链的旋转轴线重合， 因此铰链的摆动侧也是绕着自身轴线发生摆动，这样如果没有摩擦力，铰链的测 量侧是不转动的。由于铰链的销轴与铰链测量侧是有摩擦力作用的，因此铰链摆 动侧运动时，将施加给铰链测量侧一摩擦力矩，从而铰链的测量侧将产生运动趋 势。由于铰链测量侧的两侧挤压着力传感器，因此虽然铰链的测量侧虽没有发生 摆动，但其所受的摩擦力矩将与传感器的支反力矩平衡，这样就可以测出铰链的 摩擦力矩。
本发明在测量摩擦力时，由于铰链的测量侧没有运动，因此惯性力没有影响。 传感器测出的力矩即为铰链的摩擦力矩，测量结果精确。装置的结构简单，测量 方便。
(四)
图l是本发明的结构示意图； 图2是图1的左视图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述
结合图1和图2，摆动铰链摩擦力测量装置的组成包括支架l、同轴度标示 臂2、轴承座3、压力传感器4和5、铰链的摆动侧6、铰链的测量侧7、摆臂8、 曲柄9和电机10;其中，同轴度标示臂2是用来标识摆臂8与铰链的旋转轴线 是否重合的；轴承座3支撑摆臂8的转轴；摆臂8与铰链的摆动侧6固定；在铰
链安装时，要保证摆臂8的旋转轴线和铰链的旋转轴线重合，但两个旋转轴是分 离的；压力传感器4和5固定在支架1上，其测量头分别挤压于铰链测量侧7的 两侧；电机10与曲柄9固定，曲柄9的一端在摆臂8的滑槽中滑动，这样当电 机10转动时，曲柄9周转，从而带动摆臂8摆动。
测量时，首先将铰链的摆动侧6固定于摆臂8上，当同轴度标示臂2的尖端 指向铰链的旋转轴的轴心时，即表示铰链与摆臂8的旋转轴线重合。铰链安装完 成后，调节传感器4和5的位置，使其挤压于铰链测量侧7的两侧，压力传感器 4和5产生一定的压力值。起动电机IO，电机转动，带动曲柄9发生转动，从而 促使摆臂8发生摆动。摆臂8带动铰链的摆动侧6发生摆动，由于摆臂8的旋转 轴线和铰链的旋转轴线重合，因此铰链的摆动侧6也是绕着自身轴线发生摆动， 这样如果没有摩擦力，铰链的测量侧7是不转动的。由于铰链的销轴与铰链测量 侧7是有摩擦力作用的，因此铰链摆动侧6运动时，将施加给铰链测量侧7—摩 擦力矩，从而铰链的测量侧6将产生运动趋势。由于铰链测量侧7的两侧挤压着 力传感器4和5，因此虽然铰链的测量侧虽没有发生摆动，但其所受的摩擦力矩 将与传感器的支反力矩平衡，这样就可以测出铰链的摩擦力矩。
权利要求
1、一种摆动铰链摩擦力测量装置，它包括支架，在支架的上方安装有轴承座和两个力传感器，在支架的下方安装有电机，其特征是电机的输出轴上固连有曲轴，曲轴的另一端有伸入到一个摆臂上的滑槽中的销轴，摆臂的另一端通过摆臂转轴安装在轴承座上，铰链的摆动侧与摆臂固连且铰链的摆动侧上固连有铰链旋转轴，铰链的测量侧安装在铰链旋转轴上，两个力传感器的测量头分别挤压于铰链测量侧的两侧。
2、 根据权利要求l所述的摆动铰链摩擦力测量装置，其特征是摆臂转轴 与铰链旋转轴的旋转轴线重合。
3、 根据权利要求2所述的摆动铰链摩擦力测量装置，其特征是在支架的 上方安装有同轴度标示臂。
全文摘要
本发明提供的是一种摆动铰链摩擦力测量装置。它包括支架，在支架的上方安装有轴承座和两个力传感器，在支架的下方安装有电机，电机的输出轴上固连有曲轴，曲轴的另一端有伸入到一个摆臂上的滑槽中的销轴，摆臂的另一端通过摆臂转轴安装在轴承座上，铰链的摆动侧与摆臂固连且铰链的摆动侧上固连有铰链旋转轴，铰链的测量侧安装在铰链旋转轴上，两个力传感器的测量头分别挤压于铰链测量侧的两侧。本发明在测量摩擦力时，由于铰链的测量侧没有运动，因此惯性力没有影响。传感器测出的力矩即为铰链的摩擦力矩，测量结果精确。装置的结构简单，测量方便。
文档编号G01L3/02GK101178333SQ20071014468
公开日2008年5月14日 申请日期2007年11月27日 优先权日2007年11月27日
发明者刘贺平, 吕金丽, 孔凡凯, 罗阿妮 申请人:哈尔滨工程大学