汽车试验用转向盘转角测量仪的检定装置的制作方法

本实用新型属于汽车辅助检测设备技术领域，具体涉及一种汽车试验用转向盘转角测量仪的检定装置。

背景技术：

转向盘转角测量仪是用来测量汽车、拖拉机或其他轮式车辆转向盘转动角度的仪器。适用于转向盘的转角静态或动态计量参数的检测。方向盘力角仪通常由机械构件、传感器、显示器、角度基准杆和过渡支架等部分组成。转向角使用测量角度的传感器进行测量，比如光电编码器、霍尔传感器、陀螺仪、加速度计或旋转电位器。为了检定该测量仪，需要一款转角检定装置。

专利号为zl02275937.9的专利公开了一种转向盘转角测量仪被安装在可以转动的活动盘上，活动盘的中央设置有芯轴，该芯轴穿过固定盘上的轴座而与轴座下方的转角传感器的测头相连，然后固定角度基准装置，然后转动转向盘转向力角仪，转动过程中被检定的转向盘转向力角仪和检定装置夹具、检定装置底部的光电编码器的转轴一起相对于固定的角度基准转动。检定装置的光电编码器通过信号调理电路将数据显示在显示仪表上。

以上方案无法解决转角测量仪和检定装置之间同轴的问题，如果转角测量仪的转动中心相对于检定装置的转动中心有偏移即不同轴安装会对于检定结果产生原理上的误差。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决上述技术问题的不足，提供一种重量轻、精度高并且对安装要求不高的转向盘转角测量仪的转角检定装置。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：汽车试验用转向盘转角测量仪的检定装置，待检定的该转向盘转角测量仪包括转角测量部分和用于安装该转向盘转角测量仪的安装支架，转角测量部分的侧壁上设置有高精度倾角传感器，该检定装置包括用于安装待检定的转向盘转角测量仪的立板、用于安装立板的底板、滑动安装在底板顶部的龙门架以及安装在龙门架上的微角度给定机构，所述的立板与龙门架之间平行设置，所述龙门架包括门型支架和设置在立板其中一侧的纵向直线导轨，门型支架可在纵向直线导轨上沿靠近或远离立板的方向滑动，门型支架的两端内侧共同开设有竖直直线导轨，并在竖直直线导轨上滑动设置有横向桁架结构横梁，横向桁架结构横梁的顶端开设有横向直线导轨，并在横向直线导轨上滑动设置有所述的微角度给定机构，微角度给定机构的输出端套设有一摩擦轮，通过调节微角度给定机构的位置使摩擦轮与转角测量部分的侧壁相切，转角测量部分在摩擦轮所提供的摩擦力的作用下进行转动。

进一步的，所述的纵向直线导轨、竖直直线导轨以及横向直线导轨三者的顶端均滑动设置有滑块，所述的门型支架、横向桁架结构横梁以及微角度给定机构三者分别与其中的一个滑块对应连接。

进一步的，所述的纵向直线导轨、竖直直线导轨以及横向直线导轨三者的顶端还滑动设置有用于对滑块进行限位的限位块，每一个限位块均和其所对应的导轨之间通过螺栓固定连接。

进一步的，所述微角度给定机构由多级行星齿轮系组成，多级行星齿轮系的输入端和输出端分别与手轮和摩擦轮相连接。

进一步的，所述立板的端面上开设有若干个呈阵列分布的螺纹孔，待检定的转向盘转角测量仪通过螺纹孔安装在立板的端面上。

进一步的，所述立板的两侧对称设置有用于对立板进行支撑的斜支撑三脚架。

进一步的，所述底板的上端面上安装有万向水平仪，所述底板的下端面在四个角处均安装有由橡胶材料制成的地脚。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型为不同的转向盘转角测量仪生产厂家提供了一种高精度、低成本以及兼容性强的检定方案，能够将方向盘转角测量仪的测量范围、测量误差、重复性和线性度等静态特性参数进行测试，并为未来的全自动检定装置进行了铺垫，而且，该检测装置的特点是对安装要求低，不需要考虑待测量设备与测量设备同轴安装的问题。可以通过转动手轮给定高精度且微小的转角，解决了人工操作难以给出稳定而且高精度微小转角的问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中底板与立板的位置关系示意图；

图3是本实用新型中微角度给定机构的结构示意图；

图4是本实用新型中龙门架的结构示意图；

图5是本实用新型中单个行星轮系的爆炸分解图；

图6是本实用新型单个行星轮系的机械原理图；

图7是本实用新型中待检定的转向盘转角测量仪的结构示意图；

图中标记：1、转向盘转角测量仪，2、微角度给定机构，3、龙门架，4、地脚，5、底板，6、万向水平仪，7、斜支撑三脚架，8、立板，9、高精度倾角传感器，10、手轮，11、首级行星轮系，12、末级行星轮系，13、摩擦轮，14、转接板，15、第一滑块，16、第一限位块，17、纵向直线导轨，18、齿轮箱箱体，19、深沟球轴承，20、太阳轮，21、行星轮，22、深沟球轴承，23、行星架，24、行星轮，25、e型开口挡圈，26、螺纹孔，27、齿轮箱端盖，28、内六角紧定螺钉，29、太阳轮，30、滑块，31、横向桁架结构横梁，32、门型支架，33、转角测量部分，34、安装支架，35、滑块，36、竖直直线导轨，37、限位块，38、限位块，39、横向直线导轨。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图7所示，待检定的转向盘转角测量仪1上的转角测量部分33可以相对安装支架34进行自由转动，此处需要说明的是，转向盘转角测量仪1为本领域的常规产品；高精度倾角传感器9安装在转角测量部分33的侧壁上，其和转角测量部分33同时转动，转动的同时转角测量部分33和高精度倾角传感器9的数据被同时记录在上位机软件上，检定结束后，可以进行数据后处理与分析。

如图1-6所示，转向盘转角测量仪1被安装在立板8上，立板上有三等分的螺纹孔阵列，转向盘转角测量仪1可以通过螺栓紧定在立板8上，也可以通过压板固定在立板8上，从而使得本实用新型可以兼容更多生产厂家的转向盘转角测量仪1，提高该装置的通用性。安装过程中，不需要要求待检定的转向盘转角测量仪1和螺纹孔阵列的中心孔同轴安装，仅需找到合适的螺纹孔26安装上即可。为了提高立板8的强度，在立板8的底板5之间加装了类似于加强筋的镂空轻量化设计的斜支撑三角架7。

为了实现转角测量部分33进行微小角度的转动，检定装置还包含一个微角度给定机构2，该微角度给定机构2可以实现较大的传动比，传动比约为2525，可以很容易的实现0.01度的转动量。微角度给定机构2通过手轮10进行转角输入，并通过摩擦轮13进行微转角输出。摩擦轮13和转角测量部分33两者的侧壁相切，转角测量部分33在摩擦轮13所提供的摩擦力的作用下进行转动。

微角度给定机构2的核心是两级行星齿轮系，分别是首级行星轮系11和末级行星轮系12。两级的行星轮系内部构造原理和各项参数完全相同，首级行星轮系11的输出轴和末级行星轮系的输入轴12通过等分设计的轴头同轴连接。单个行星轮系的内部结构如图5所示，太阳轮29通过四个内六角紧定螺钉28和e型开口挡圈25固定在齿轮箱端盖27上。对称设计的行星架23作为转动输入构件，行星轮21和24安装在行星架23上同步转动，太阳轮20作为转动输出部件。

微角度给定机构2的机械原理如图6所示，太阳轮20的齿数为100，行星轮21的齿数为99，行星轮24的齿数为100，太阳轮29的齿数为99。则单级行星轮系的传动比约为50.25，微角度给定机构2的总传动比约为2525.19。即手轮转2525圈，摩擦轮仅转接近一圈。

因为不同厂家生产的转向盘转角测量仪的转角测量部分33的尺寸和结构不一，如图3所示的微角度给定机构25可以在如图4所示的龙门架3上在纵向、横向、竖直三个方向进行平移从而调整摩擦轮13和转角测量部分33相切的位置。位置确定后，可以锁紧直线导轨上的第一限位块16、第二限位块37及第三限位块38以进行定位，防止在转动手轮10的时候微角度给定机构2发生移动。对称镂空轻量化设计的门型支架32安装在第一滑块15上，第一滑块15可以沿着纵向直线导轨17做纵向运动。横向桁架结构横梁31安装在第二滑块35上，第二滑块35可以沿着竖直直线导轨36做竖直运动。微角度给定机构2通过转接板14过渡安装到第三滑块30上，第三滑块30可以沿着横向直线导轨39做横向运动。

检定开始前，被检定的转向盘转角测量仪1被安装在立板8上。然后通过观察底板5上的万向水平仪6调整由橡胶材料制成的地脚4对检定装置进行调平。调平完成后，打开数据纪录软件即可开始检定流程。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。