刚度检测仪的制作方法_2

文档序号:9013903阅读:来源:国知局
[0034] 进一步的,本实用新型中所述底座上设有供旋转轴穿入的轴孔,孔内设有与旋转 轴配合的Z轴轴承。
[0035] 进一步的,本实用新型中所述支撑架上设有供旋转套与Y轴气缸相连的开孔,孔 内设有与旋转套配合的Y轴轴承。
[0036] 通过增设Z轴轴承能够极大的提升旋转套旋转时的稳定性,从而提高检测时的调 节精度。同样的增设Y轴轴承能够极大的提升旋转轴(支撑架)旋转时的稳定性,从而同样 能够提高检测时的调节精度。并且在具体实施时,本仪器中的Z轴轴承和Y轴轴承都优选 滑动轴承,兼顾考虑到旋转套装夹时沿轴向运动的情况,以及支撑架可能的高度调节(此 时旋转轴相对轴承上下活动)对于滑动平稳性的要求。
[0037] 进一步的,本实用新型中所述底座底部设有若干用于调节底座水平度的水平调节 螺钉。水平调节螺钉为现有技术,其螺杆上部螺接有拼紧螺帽与底座底部接触,用于底座水 平度的调节。
[0038] 进一步的,本实用新型中所述支撑架上固定有用于控制支撑架绕Z轴旋转的Z轴 向旋转调节杆,方便对于支撑架的转动调节控制。
[0039] 进一步的,本实用新型中所述旋转套上固定有用于控制旋转套绕Y轴旋转的Y轴 向旋转调节杆,方便对于旋转套(也即待测的细径成型零件)的转动调节控制。
[0040] 本实用新型的工作原理如下(以扭杆为例):
[0041] 初始时,先利用弹性夹头将扭杆夹紧,然后驱动Y轴气缸将扭杆顶紧至杠杆臂上, 随即开始双面反射镜X向的零位校准,期间需要转动旋转套以及借助正弦规来调节准直 仪;
[0042] 当双面反射镜调节至误差允许范围内的零位时,准直仪射出的光束经双面反射镜 反射回来后记录下此时双面反射镜的角度值(也即零位值);与此同时,打开辅助校准光 源,射出光线经双面反射镜反射后落在反射板上的区域即为预设的零位校准区域(供下一 零件测试时校准用);
[0043] 通过杠杆砝码机构为扭杆施加力,使扭杆产生相对自身轴线的扭矩载荷M,并产生 绕其轴线的角变形,然后转动旋转套,利用准直仪再次对准双面反射镜片射出并反射光线, 记录下此时的角度值,两次角度值之差,就是扭杆在力矩载荷M下的转角值〇,最后利用公 式:
[0044] C=M/C> (单位:mN?m/rad),计算出扭杆刚度C;
[0045] 当更换下一零件检测,并需重新校准双面反射镜零位时,只需开启辅助校准光源, 同时转动旋转套,校验辅助校准光源射出并经由双面反射镜反射的光线是否落于反射板上 预设的零位校准区域内即可,零位校准及其方便。
[0046]当然除了扭杆之外,本实用新型亦可实现其他细径成型零件的刚度检测。
[0047] 本实用新型的优点是:
[0048] 1.本实用新型提供的这种刚度检测仪,其针对常规的光学刚度检测仪器做出了 重要改进,通过设计带有双轴旋转功能的旋转夹持机构,使得检测时能够对于双面反射镜 (及零件)实现Y、Z两个自由度的旋转调节,突破原先校准调节的局限性,从而有助于提高 校准精度和校准便利性。并且因夹持机构带有Y、Z双自由度调节,可以省略针对准直仪的 横向位移调节机构的设计,节约成本,减少校准操作,提高作业效率。
[0049] 2.本实用新型提供的这种刚度检测仪,其准直仪底部利用正弦规原理设计正弦规 调节机构,并通过借助千分尺来精细调节正弦规角度,大大提高了准直仪的校准精度和调 节便利性,从而有助于提升最终零件刚度检测的质量。
[0050] 3.本实用新型提供的这种刚度检测仪,其夹持机构中利用气缸和弹性夹头来固定 零件,提高了零件的装夹便利性和稳定性,有助于提高刚度检测的工作效率和工作质量。
[0051] 4.本实用新型提供的这种刚度检测仪,其杠杆砝码机构中通过增设滑轮,使得砝 码的受力线通过滑轮来支撑和升降,能够提高整个杠杆砝码机构加力时的顺畅性和稳定 性,确保加载荷过程的准确和可靠。
[0052] 5.本实用新型提供的这种刚度检测仪,因设计有单独的双面反射镜零位校准装 置,专门用于新装夹的被测零件的零位重新校准和对位,故借助该装置无需像常规技术那 样对准直仪进行重新校正,简化的操作工序,降低了操作难度,大大提高了校准效率。
【附图说明】
[0053] 下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:
[0054] 图1为本实用新型的结构主视图;
[0055] 图2为图1的结构俯视图。
[0056] 其中:1、辅助校准光源;2、反射板;3、杠杆臂;4、Z轴轴承;5、旋转轴;6、双面反射 镜;7、砝码;8、线钩;9、受力线;10、滑轮;11、正弦规转轴;12、准直仪;13、水平调节螺钉; 14、拼紧螺帽;15、正弦规;16、千分尺压块;17、千分尺;18、转轴压块;19、底座;20、Z轴向 旋转调节杆;21、扭杆;22、支撑架;23、旋转套;24、Y轴气缸;25、Y轴轴承;26、弹性夹头; 27、Y轴向旋转调节杆。
【具体实施方式】
[0057] 实施例:结合图1和图2所示,为本实用新型刚度检测仪的一种【具体实施方式】,其 主要用于航天陀螺仪内的关键零件扭杆的刚度检测,该仪器的构成如下:具有底座19,所 述底座19上设有用于夹持被测工件21的夹持机构、用于对被测工件21施加外力矩的加载 机构和用于测量被测工件21受载时力矩角变化量的光学测量装置;其中:
[0058] 所述夹持机构是带有双轴旋转功能的旋转夹持机构,该机构的构成为:支撑架 22、Y轴气缸24、与Y轴气缸22前端转动连接并可绕Y轴旋转的旋转套23和固定至旋转套 23上的弹性夹头26,被测工件21藉由弹性夹头26夹紧固定;所述支撑架22通过沿Z轴向 布置的旋转轴5安装在底座19上;
[0059] 所述加载机构为与被测工件21抵紧且两端加力的杠杆砝码机构;
[0060] 所述光学测量装置的构成为:准直仪12、双面反射镜6、正弦规15和千分尺17 ;所 述准直仪12沿X轴向布置并与夹持机构相对,所述双面反射镜6固定于所述旋转套23上, 所述准直仪12设于正弦规15上,而正弦规15的底部一侧设置有用于调节其角度的千分尺 17。
[0061] 所述X、Y、Z轴成空间正交分布,其中Z轴垂直于底座。
[0062] 本实施例中所述杠杆砝码机构具体构成如下:具有杠杆臂3,所述杠杆臂3的中心 枢转设于支撑架22上并与被测工件21抵紧,而杠杆臂3两侧的支撑架22上分别设置有滑 轮10,杠杆臂3的两端均固定有受力线9,所述受力线9绕过对应的滑轮10并设置用于固 定砝码7的线钩8。借助滑轮10能够提高整个杠杆砝码机构加力时的顺畅性和稳定性。
[0063] 结合图1和图2所示,本实施例中还设计有双面反射镜零位校准装置,该装置的构 成为:具有设于底座19上的反射板2和辅助校准光源1,所述双面反射镜6位于所述反射 板2和准直仪12之间。当双面反射镜6位于误差允许范围内的零位时,所述辅助校准光源 1射出的光线经双面反射镜6反射后落在反射板2上的区域即为预设的零位校准区域;校 准时,需校验辅助校准光源1射出并经由双面反射镜6反射的光线是否落于反射板2的上 述预设的零位校准区域内。
[0064] 本实施例中所述正弦规15的底部还设有千分尺压块16,而所述千分尺17的顶部 与千分尺压块16相抵。需指出本实用新型设计中的正弦规15
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