无人机用扭矩传感器的弹性体的制作方法

1.本实用新型属于扭矩传感器技术领域，具体涉及一种无人机用扭矩传感器的弹性体。


背景技术：

2.随着社会进步和科技发展，无人机在各个行业扮演着重要角色。通过搭载不同传感器，无人机可以应用于军事、农林业和物流业等领域。动力系统是无人机系统的重要组成部分，动力系统指的是无人机中驱使无人机进行飞行提供能源的部件。常见的有油动和电动二种设计。目前主流的设计方案皆是以电动为主。微型电动无人机的动力系统有多项指标，其中扭矩指标在不同方面为评价电动无人机动力系统的性能具有重要意义。
3.现有的无人机的扭矩检测都是通过扭矩传感器采集的，比如申请号为 2021233904727中国专利公开了一种微型无人机的动力测试系统，系统中，导轨水平设置且固定安装在固定装置上，传力杆滑动设置于导轨上并能沿导轨水平滑动；压力传感器设置于固定装置上并与传力杆的一端接触；扭矩传感器设置于传力杆的另一端，扭矩传感器上安装有能够与微型无人机动力装置相连的电机安装底板；转速检测单元设置于能够检测微型无人机动力装置转速的位置；压力传感器、扭矩传感器和转速检测单元均与信号采集预处理电路连接，信号采集预处理电路还能够与微型无人机动力装置电池相连。本实用新型能够同时测量动力系统的推力、扭矩、转速、电压、电流以及功率等数据，为整个微型无人机的动力系统提供了数据支撑。
4.上述扭矩传感器具体的原理为在扭矩传感器上的扭矩传递轴中部的圆柱体的外表面沿周向对称设置有应变片，当扭矩传递轴受到来自外部动力系统的扭矩时，应变片发生变形，从而产生电压信号；最后将电压信号输出，获取扭矩值。但是目前这种结构方案中应变片距离扭矩传递轴的端部较远，感应形变存在一定的迟滞性，容易影响测量精度。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本实用新型提供一种无人机用扭矩传感器的弹性体，包括弹性轴套，所述弹性轴套整体为空心结构，所述弹性轴套包括负载部和连接部，负载部和连接部之间设有应变部，所述应变部上的两边设有应变区，所述应变区上粘接有应变片，所述应变区的面积占应变部外表面积的四分之一，所述应变区紧贴负载部设置。
6.较佳的，所述应变区的长度为16mm，所述应变区的宽度为15mm。
7.较佳的，所述应变部的内径为22mm，所述应变部的外径为30mm。
8.较佳的，所述负载部的内侧壁上均匀设有花键齿，所述花键齿的数量为18个。
9.较佳的，所述花键齿的表面设有渗碳层，所述渗碳层的厚度为0.4-0.6mm。
10.本实用新型的优点为：本申请方案中的应变区距离负载部距离近，当负载部通过花键与无人机动力系统的动力轴连接进行扭矩检测时，动力轴将扭力通过负载部传递给整个弹性轴套，应变部也会由于扭矩产生微小的变形，应变区相比于传统方案由于更接近负
载部从而可以使得其上粘贴的应变片更快感应形变并发出电信号，避免由于形变滞后影响检测精度。
附图说明
11.图1为本实用新型立体结构图；
12.图2为本实用新主视结构图；
13.图3为本实用新型剖视图；
14.图4为本实用新型剖视图；
15.图中： 1弹性轴套、2负载部、3连接部、4应变部、5应变区、6花键齿。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
17.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。同时地，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“固定连接于”另一个元件时，它可以是采用焊接或螺栓连接或胶合连接等常见的固定连接方式。总之，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
18.实施例1
19.如图1-4所示，一种无人机用扭矩传感器的弹性体，包括弹性轴套1，弹性轴套1整体为空心结构，弹性轴套1包括负载部2和连接部3，负载部2和连接部3之间设有应变部4，应变部4上的两边设有应变区5，应变区5上粘接有应变片，应变区5紧贴负载部2设置，从而更快的感应形变，应变区5的面积占应变部4外表面积的四分之一，如此设置可以降低一定的迟滞误差，应变区5的长度为16mm，应变区5的宽度为15mm，应变部4的内径l1为22mm，应变部4的外径l2为30mm，应变区5的截面高度为5mm，负载部2的内侧壁上均匀设有花键齿6，花键齿6的数量为18个，如果齿数低于18个则齿数较低，模数较大、齿深较深，加工去除材料较多，如果齿数大于18个齿数太多，加工、测量也是不方便的。花键齿6的表面设有渗碳层，渗碳层的厚度为0.4-0.6mm，渗碳层可以使得花键齿6的表面获得高硬度和耐磨性，而心部任保持一定的强度和较高的塑性、韧性。整个负载部2的长度为15.75mm，负载部2的前端开设有环形槽，环形槽的直径为27mm。
20.本实施例方案中的应变区5距离负载部2距离近，当负载部2通过花键与无人机动
力系统的动力轴连接进行扭矩检测时，动力轴将扭力通过负载部2传递给整个弹性轴套1，应变部4也会由于扭矩产生微小的变形，应变区5相比于传统方案由于更接近负载部2从而可以使得其上粘贴的应变片更快感应形变并发出电信号，避免由于形变滞后影响检测精度。
21.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种无人机用扭矩传感器的弹性体，其特征在于：包括弹性轴套（1），所述弹性轴套（1）整体为空心结构，所述弹性轴套（1）包括负载部（2）和连接部（3），负载部（2）和连接部（3）之间设有应变部（4），所述应变部（4）上的两边设有应变区（5），所述应变区（5）上粘接有应变片，所述应变区（5）的面积占应变部（4）外表面积的四分之一，所述应变区（5）紧贴负载部（2）设置。2.根据权利要求1所述的无人机用扭矩传感器的弹性体，其特征在于：所述应变区（5）的长度为16mm，所述应变区（5）的宽度为15mm。3.根据权利要求2所述的无人机用扭矩传感器的弹性体，其特征在于：所述应变部（4）的内径为22mm，所述应变部（4）的外径为30mm。4.根据权利要求3所述的无人机用扭矩传感器的弹性体，其特征在于：所述负载部（2）的内侧壁上均匀设有花键齿（6），所述花键齿（6）的数量为18个。5.根据权利要求4所述的无人机用扭矩传感器的弹性体，其特征在于：所述花键齿（6）的表面设有渗碳层，所述渗碳层的厚度为0.4-0.6mm。

技术总结
本实用新型公开了一种无人机用扭矩传感器的弹性体，其特征在于：包括弹性轴套，所述弹性轴套整体为空心结构，所述弹性轴套包括负载部和连接部，负载部和连接部之间设有应变部，所述应变部上的两边设有应变区，所述应变区上粘接有应变片，所述应变区的面积占应变部外表面积的四分之一，所述应变区紧贴负载部设置。本实用新型可以提升采集的扭矩精度。本实用新型可以提升采集的扭矩精度。本实用新型可以提升采集的扭矩精度。


技术研发人员：姚奥林 姚明华 戴兴 戴福梅 方志高
受保护的技术使用者：常州长荣电子有限公司
技术研发日：2022.11.17
技术公布日：2023/3/21