专利名称：一种扭簧扭矩测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测试装置，具体为一种扭簧扭矩测试装置。
背景技术：
扭簧扭矩是衡量扭簧工作特性的重要指标之一，扭簧扭矩的测量是测定扭簧性能指标工作中必不可少的一部分。目前，扭簧扭矩测定工作主要是在扭簧扭矩试验机上完成的，现有的扭簧扭矩试验机结构复杂，价格昂贵，而各种简易扭簧扭矩测定装置往往又是针对一种特定的扭簧制造的，通用性差。申请号为00259938. 4公布了一种弹簧扭矩试验机， 其体积庞大、结构复杂，其测力销及推力销与簧臂固定形式为点接触，故簧臂变形对扭转角的影响很大，难以测得精确扭转角下扭簧的扭矩值，另外该弹簧扭矩试验机不能进行扭簧冲击特性测试。申请号为97204526. 0公布的弹簧扭矩计无法获得不同扭矩值对应的扭转角，其电阻表改装成的扭矩计精度较低，该弹簧扭矩计亦不能进行扭簧冲击特性测试。
发明内容
要解决的技术问题为了既能够准确测量扭簧静扭矩和动态冲击扭矩，又能够适应各种结构的扭簧， 且装置结构也较为简单，本发明提出了一种扭簧扭矩测量装置。技术方案本发明的技术方案为所述一种扭簧扭矩测试装置，包括支承部件、扭簧扭转端部件和扭簧固定端部件， 扭簧扭转端部件和扭簧固定端部件均固定在支承部件上，扭簧固定端部件包括扭矩传感器和测试接头，测试接头将扭簧扭矩传递给扭矩传感器，所述扭簧扭矩测试装置特征在于扭簧扭转端部件包括固定板、转角盘、转臂、动夹板和芯管；固定板固定在支承部件上；转角盘为带有周向环形面的圆盘形结构，转角盘底面与固定板侧面贴合固定，在转角盘周向环形面上均勻开有若干定位孔，转角盘中心及固定板对应位置均开有轴孔，芯管插入转角盘中心及固定板的轴孔内，并与转角盘及固定板过盈配合；转臂内端有沿转臂厚度方向的通孔，芯管穿过该通孔并与转臂轴承连接，转臂外端顶面上有垂直于顶面的盲孔，用于与转角盘周向环形面上定位孔配合将转角盘与转臂固定，转臂内端通孔周围还均勻圆形分布有若干动夹板固定孔；动夹板为带有圆弧凹面的板状结构，圆弧半径与待测扭簧簧丝外轮廓圆柱面半径一致，在动夹板一侧平面上有竖直凹槽，用于固定待测扭簧簧臂，动夹板上还有两个固定通孔，当动夹板与转臂配合夹持待测扭簧扭转端时，动夹板圆弧凹面抵住待测扭簧， 待测扭簧簧臂固定在动夹板的竖直凹槽内，动夹板上两个固定通孔与转臂上任意两个动夹板固定孔位置一致，并用螺栓将动夹板与转臂固定，从而将待测扭簧扭转端夹持固定；芯轴穿过芯管并与芯管间隙配合，芯轴另一端插入测试接头中心的轴孔内，并与测试接头间隙配合，扭簧扭转端部件和扭簧固定端部件之间的芯轴上套有衬套，衬套长度等于待测扭簧长度，衬套直径等于待测扭簧簧丝内轮廓圆柱面直径。
本发明的一个优选方案，其特征在于所述支承部件为台钳。本发明的一个优选方案，其特征在于测试接头一端为板状结构，另一端与扭矩传感器固定连接，测试接头的板状结构一端中心轴孔周围均勻圆形分布有若干静夹板固定孔，静夹板结构与动夹板结构相同，静夹板与测试接头的板状结构配合夹持待测扭簧固定端。本发明的一个优选方案，其特征在于通过将转臂固定在转角盘内的不同角度，测量待测扭簧不同扭转角下的扭矩。本发明的一个优选方案，其特征在于通过将转臂固定在转角盘内的不同角度，并与动夹板在转臂上的不同固定位置相配合，测量待测扭簧不同扭转角下的扭矩。本发明的一个优选方案，其特征在于通过在转角盘预定位置插入截止销，测量待测扭簧动态冲击扭矩。有益效果本发明设计了新的扭簧扭转端夹持部件，可以实现测量不同扭转角下的扭簧扭矩和动态冲击扭矩，而且本装置可以采用台钳作为支承部件，具有使用方便，成本低的特点， 可以广泛使用。
图1本发明结构示意图2扭簧扭转端部件结构示意图3扭簧扭转端部件结构剖视图4扭簧固定端部件结构示意图5动夹板结构示意图6八角孔板结构示意图7扭矩传感器结构示意图8截止销安装示意其中:1、台钳；2、固定板；3、转角盘；4、转臂；5、转臂手柄；6、锁销；7、芯管；8、芯
轴；9、轴承；10、动夹板；11、待测扭簧；12、衬套；13、静夹板；14、八角板；15、八角孔板；16、 扭矩传感器；17、传感器安装板；18、连板块；19、短立板；20、截止销。
具体实施例方式下面结合实施例描述本发明实施例本实施例所述的扭簧扭矩测试装置包括支承部件、扭簧扭转端部件和扭簧固定端部件。参照附图1，采用台钳1作为支承部件，扭簧扭转端部件固定在台钳1的活动台块上，扭簧固定端部件固定在台钳1的固定台上，通过台钳1的丝杠来调整活动台块与固定台的距离，可以方便实现待测扭簧的安装和扭矩测试。参照附图2和附图3，扭簧扭转端部件包括固定板2、转角盘3、转臂4、动夹板10 和芯管7。固定板2为连接部件，其下端侧面通过螺钉固定在活动台块上，上端侧面与转角盘3底面贴合，并用螺栓将固定板2与转角盘3固定；转角盘3为待测扭簧扭转角的限定部件，其为带有周向环形面的圆盘形结构，在周向环形面上均勻开有若干定位孔，孔的中心轴线过转角盘3的中心轴线，本实施例中有M个定位孔，即相邻两个定位孔间的角度的15°， 转角盘3中心开有轴孔，并在固定板2的对应位置也开有同心轴孔，用于穿过芯管7，且芯管7与转角盘3和固定板2为过盈配合；转臂4及固定在转臂4上的动夹板10为夹持部件，用于夹持固定待测扭簧扭转端，并带动待测扭簧扭转端扭转，转臂4内端有沿厚度方向的通孔，也是用于穿过芯管7，且芯管7与转臂4通过轴承9连接，使得转臂4可绕芯管7转动；在安装时，该转臂4内端通孔与转角盘3中心轴孔同心，转臂4外端顶面上有垂直于顶面的盲孔，用于与转角盘3周向环形面上定位孔配合，通过锁销6将转角盘3与转臂4在设定的角度位置固定，为了便于转动转臂4，在转臂4外端侧面还固定安装了转臂手柄5;在转臂4内端通孔周围还均勻圆形分布有若干动夹板固定孔，本实施例中为8个，该固定孔除了可以起到固定动夹板10的作用外，还可以通过调整动夹板10在转臂4上的安装位置，配合转角盘3限定待测扭簧的扭转角；参照附图5，动夹板10为带有圆弧凹面的板状结构，圆弧半径与待测扭簧簧丝外轮廓圆柱面半径一致，在动夹板10 —侧平面上有竖直凹槽，用于固定待测扭簧簧臂，凹槽宽度与待测扭簧簧臂直径相等，动夹板10上还有两个固定通孔，当动夹板10与转臂4配合夹持待测扭簧扭转端时，动夹板10圆弧凹面抵住待测扭簧，待测扭簧簧臂固定在动夹板的竖直凹槽内，动夹板上两个固定通孔与转臂上相邻两个动夹板固定孔位置一致，并用螺栓将动夹板与转臂固定，从而将待测扭簧扭转端夹持固定。参照附图4，扭簧固定端部件包括扭矩传感器16和测试接头，扭矩传感器16后端固定在传感器安装板17上，传感器安装板17通过连接块18与短立板19固定相连，连接块 18及短立板19均通过螺栓与台钳1的固定台固定相连，从而将扭矩传感器16固定在台钳的固定台上。测试接头包括八角板14和八角孔板15，参照附图6和附图7，八角孔板15后端插入扭矩传感器16前端的缺口中，并用螺栓固定，从而当八角孔板15受到扭矩时，可以将扭矩传递给扭矩传感器16 ；八角孔板15前段板状结构中心位置有八角孔，八角孔大小与八角板14对应一致，八角板14嵌入固定在八角孔内，八角板14中心也开有轴孔，用于穿过芯轴8，在轴孔周围同样均勻圆形分布有若干静夹板固定孔，本实施例中为8个，静夹板13 与动夹板10结构相同，静夹板13与八角板14配合夹持待测扭簧固定端，夹持方式与待测扭簧扭转端夹持方式相同。当要测量待测扭簧的扭矩时，通过台钳1的丝杠将活动台块与固定台距离拉大， 以便于安装芯轴和待测扭簧。芯轴8穿过芯管7，并与芯管7间隙配合，芯轴8另一端插入八角板14中心轴孔内，并与八角板14间隙配合，芯轴8主要起到径向定位的作用；在扭簧扭转端部件和扭簧固定端部件之间的芯轴8上套有衬套12，衬套12长度等于待测扭簧长度，衬套12直径等于待测扭簧簧丝内轮廓圆柱面直径，测量时将待测扭簧套在衬套12上， 并且待测扭簧两端分别夹持固定。本实施例在测量扭簧静态扭矩时，通过转臂手柄5转动转臂4，并配合动夹板在转臂4上的安装位置获得待测扭簧11的不同扭转角，扭矩传感器16即测得待测扭簧11不同扭转角下的扭矩值。在测量扭簧动态冲击扭矩时，根据冲击特性试验要求，在冲击终止位置插入截止销20，然后将转臂4扭转至冲击起始扭转角，释放转臂4后，转臂4在待测扭簧11扭矩作用下旋转并撞击截止销20，扭矩传感器16将采集此过程中待测扭簧11的扭矩。
在进行扭簧应力松弛特性试验时，根据应力松弛试验要求，通过转臂4将待测扭簧11扭转至特定扭转角，并用锁销6将转臂4与转角盘3固定，在此扭转角位置静置若干小时(如50小时)，扭矩传感器16将采集此过程中待测扭簧11的扭矩。
权利要求
1.一种扭簧扭矩测试装置，包括支承部件、扭簧扭转端部件和扭簧固定端部件，扭簧扭转端部件和扭簧固定端部件均固定在支承部件上，扭簧固定端部件包括扭矩传感器和测试接头，测试接头将扭簧扭矩传递给扭矩传感器，所述扭簧扭矩测试装置特征在于扭簧扭转端部件包括固定板、转角盘、转臂、动夹板和芯管；固定板固定在支承部件上；转角盘为带有周向环形面的圆盘形结构，转角盘底面与固定板侧面贴合固定，在转角盘周向环形面上均勻开有若干定位孔，转角盘中心及固定板对应位置均开有轴孔，芯管插入转角盘中心及固定板的轴孔内，并与转角盘及固定板过盈配合；转臂内端有沿转臂厚度方向的通孔，芯管穿过该通孔并与转臂轴承连接，转臂外端顶面上有垂直于顶面的盲孔，用于与转角盘周向环形面上定位孔配合将转角盘与转臂固定，转臂内端通孔周围还均勻圆形分布有若干动夹板固定孔；动夹板为带有圆弧凹面的板状结构，圆弧半径与待测扭簧簧丝外轮廓圆柱面半径一致，在动夹板一侧平面上有竖直凹槽，用于固定待测扭簧簧臂，动夹板上还有两个固定通孔，当动夹板与转臂配合夹持待测扭簧扭转端时，动夹板圆弧凹面抵住待测扭簧，待测扭簧簧臂固定在动夹板的竖直凹槽内，动夹板上两个固定通孔与转臂上任意两个动夹板固定孔位置一致，并用螺栓将动夹板与转臂固定，从而将待测扭簧扭转端夹持固定；芯轴穿过芯管并与芯管间隙配合，芯轴另一端插入测试接头中心的轴孔内，并与测试接头间隙配合，扭簧扭转端部件和扭簧固定端部件之间的芯轴上套有衬套，衬套长度等于待测扭簧长度，衬套直径等于待测扭簧簧丝内轮廓圆柱面直径。
2.根据权利要求1所述的一种扭簧扭矩测试装置，其特征在于所述支承部件为台钳。
3.根据权利要求1所述的一种扭簧扭矩测试装置，其特征在于测试接头一端为板状结构，另一端与扭矩传感器固定连接，测试接头的板状结构一端中心轴孔周围均勻圆形分布有若干静夹板固定孔，静夹板结构与动夹板结构相同，静夹板与测试接头的板状结构配合夹持待测扭簧固定端。
4.根据权利要求1所述的一种扭簧扭矩测试装置，其特征在于通过将转臂固定在转角盘内的不同角度，测量待测扭簧不同扭转角下的扭矩。
5.根据权利要求1所述的一种扭簧扭矩测试装置，其特征在于通过将转臂固定在转角盘内的不同角度，并与动夹板在转臂上的不同固定位置相配合，测量待测扭簧不同扭转角下的扭矩。
6.根据权利要求1所述的一种扭簧扭矩测试装置，其特征在于通过在转角盘预定位置插入截止销，测量待测扭簧动态冲击扭矩。
全文摘要
本发明提出了一种扭簧扭矩测量装置，包括支承部件、扭簧扭转端部件和扭簧固定端部件，特征在于扭簧扭转端部件包括固定板、转角盘、转臂和动夹板，转角盘和转臂用于确定扭转角，动夹板和转臂夹持扭簧扭转端。本发明通过设计新的扭簧扭转端夹持方式，可以实现测量不同扭转角下的扭簧扭矩和动态冲击扭矩，而且本装置可以采用台钳作为支承部件，具有使用方便，成本低的特点，可以广泛使用。
文档编号G01N3/30GK102175540SQ20111004514
公开日2011年9月7日 申请日期2011年2月24日 优先权日2011年2月24日
发明者孙恒超, 尹明虎, 陈国定 申请人:西北工业大学