热真空环境下扭转试验转动特性测试装置制造方法
【专利摘要】一种热真空环境下扭转试验转动特性测试装置,包括拨杆装置、分度盘、连接花键、安装平台、热真空罐等，安装平台固定在热真空罐内，安装平台上固定被测件，被测件连接被测件输出轴，被测件输出轴通过连接花键连接传动轴，传动轴穿过热真空罐引出到罐外，连接花键连接拨杆装置，拨杆装置安装在热真空罐内；本发明采用拨杆装置在罐外控制罐内待测件输出轴与传动轴之间的脱合，通过分度盘可在罐外精确获得被测件输出轴的转动特性，不对被测件输出轴产生附加影响，测量精度高，操作简单方便。
【专利说明】热真空环境下扭转试验转动特性测试装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及热真空环境下扭转试验转动特性测试装置【背景技术】
[0002]航天用器材因其应用于外太空环境的特殊性，所以有极高的性能要求。为满足设计需要，需在地面模拟外太空的热真空环境，在真空和热循环条件下检验被测件的性能和功能。如在对被测件进行驱动或加载以模拟被测机构所受驱动及负载的热真空试验中，不仅需要合理的传动装置，而且还要具实时高精度测量设备转矩、转角及转速等信息的能力。
[0003]由于热真空环境下，传感器、动力设备的可靠性下降，使用寿命缩短，测试过程中难以控制，因此将被测件放置在模拟热真空环境的真空罐内，通过密封装置将转矩传递到真空罐的外部，驱动加载和信息测量在热真空罐外进行。热真空试验中常采用磁流体密封传动装置作为密封，将被测件输出轴与磁流体密封传动轴连接引出到外界常温环境。
[0004]测试过程中热真空罐需始终处于密封状态，因此对罐内被测件的调节难度很大。在测量被测件空载特性时候，需要对其进行转矩加载再将被测件输出轴与罐外的加载装置脱开，若在罐外脱开磁流体密封传动轴与加载装置的连接，可方便操作，但是会引入磁流体密封装置转动摩擦力的影响，若在罐内直接脱开被测件输出轴与磁流体密封传动轴的连接，测试结果精确但是受热真空罐的影响不易操作。另一方面，转角及转速测量时不能通过传感器在灌内测量，这就使得对热真空模拟环境内被测件信息的测量成了间接测量，要获得精确的测量值有很大的难度。
【发明内容】
[0005]为了解决热真空环境下转动特性不易测量、被测件输出轴与外界的脱合等问题，本发明提供一种操作方便、测量精确的热真空环境下扭转试验转动特性测试装置。
[0006]本发明解决其技术问题采用的技术方案是:
[0007]一种热真空环境下扭转试验转动特性测试装置，包括拨杆装置、分度盘、连接花键、安装平台、热真空罐等。所述安装平台固定在热真空罐内，所述安装平台上固定被测件，所述被测件连接被测件输出轴，所述被测件输出轴通过连接花键连接传动轴，所述传动轴穿过热真空罐引出到罐外；所述连接花键连接拨杆装置，所述拨杆装置安装在热真空罐内；
[0008]所述分度盘包括刻度盘和游标盘，所述刻度盘套装在被测件输出轴上，所述游标盘穿过被测件输出轴固定在安装平台上，所述游标盘与被测件输出轴之间不接触，所述刻度盘和游标盘平行且之间存在极小的间隙。
[0009]所述被测件输出轴末端和传动轴顶端分别套装花键轴，所述花键套套装在花键轴上。
[0010]所述拨杆装置包括拨片、齿条、齿轮、转杆、转杆支座、密封座，所述拨片穿过被测件输出轴和传动轴套装在花键套的两侧，所述拨片移动可推动花键套移动而不影响花键轴，所述拨片固定在可在安装平台上滑动的齿条上，所述齿轮与齿条啮合，所述转杆与齿轮中心固定，所述转杆穿过热真空罐引出到罐外，所述转杆支撑座固定在安装平台上支撑转杆，所述转杆与热真空罐通过密封座密封。
[0011]所述刻度盘外圆周面刻有等分圆周的刻度线，最小刻度为值y，所述游标盘上刻有η个等分刻度，刻度总长与刻度盘上(η-1)个等分刻度总度数相等，所述等分刻度的零刻度线与热真空罐侧面的观察窗位置相对，所述等分刻度有对称分布的两处。所述刻度盘外圆面沿圆周方向均布感光区，所述感光区至少有两处。
[0012]所述热真空罐还包含罐盖和罐体，所述罐体通过罐盖密封，所述传动轴穿过罐盖，所述热真空罐箱体上开有观察窗。
[0013]进一步，所述观察窗上安装观测镜头。
[0014]本发明的设计思路是:
[0015]受热真空罐的影响，需要在热真空罐外控制罐内被测件输出轴与外界的脱合，且不对被测件输出轴产生附加影响，以保证空载特性测试的需要。本发明采用拨杆装置在罐外控制被测件输出轴与传动轴之间的脱合。拨杆装置采用了齿轮齿条的设计原理，旋转引出到热真空罐外的转轴可通过转轴上的齿轮带动齿条移动，拨片垂直安装在齿条上，因此，热真空罐外转轴的旋转可控制热真空罐内拨片的移动。被测件输出轴及传动轴上分别套装花键轴，花键套套装在花键轴上，拨片位于花键套的两侧，拨片移动带动花键套往传动轴一侧移动，可脱开花键套与被测件输出轴上花键轴之间的连接，从而将被测件输出轴自由释放；同理，旋转转轴带动拨片移动带动花键套往被测件输出轴一侧移动，可将花键套与被测件输出轴上的花键轴重新啮合。拨杆装置可实现被测件输出轴与传动轴之间脱开与连接。结构简单，操作方便，不影响被测件输出轴的运动和热真空罐的密封效果。
[0016]另一个面，传感器等测量装置在热真空环境下无法使用，因此必须在热真空罐外精确测量被测件输出轴的转角及转速。本发明采用分度盘就可精确测量出被测件输出轴的转角。分度盘的设计采用了游标卡尺的原理，刻度盘与被测件输出轴固定，游标盘用来精确读数。刻度盘外圆周面刻有等分圆周的刻度线，最小刻度为值y，游标盘上刻有η个等分刻度，刻度总长与刻度盘上(η-1)个等分刻度总度数相等，因此测量精度为y/n。
[0017]热真空罐上有观察窗，通过观察窗观测分度盘，转轴的角度是刻度盘上的主读数和游标盘的分度数相加而来。游标盘等分刻度有对称分布的两处，可通过两个观察窗获取转轴角度的平均值，以减小两盘偏心引起的误差对测量精度的影响。
[0018]由于分度盘只能测得当前被测件输出轴的角度，不能测量总的旋转圈数及转动速度，因此在刻度盘外圆面沿圆周方向均布感光区，感光区至少有两处，感光区之间的角度已知。可通过激光测速装置发射激光穿过观察窗作用在刻度盘上，通过感光区获得感应脉冲，根据两个脉冲之间的时间间隔可获得被测件输出轴的转动角速度，通过脉冲的次数可获得被测件输出轴转动的圈数。
[0019]如果分度盘距离观察窗距离太远，可在观察窗上安装观测镜头进行读数。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是一种热真空环境下扭转试验转动特性测试装置示意图
[0021]图2是图1的A-A视图[0022]图3是图1的俯视图
[0023]图4是分度盘示意图
【具体实施方式】
[0024]结合图1至图4，一种热真空环境下扭转试验转动特性测试装置，包括拨杆装置、分度盘3、连接花键、安装平台10、热真空罐等。所述热真空罐包含罐盖8和罐体I，所述罐体I通过罐盖8密封。所述安装平台10固定在热真空罐内，所述安装平台10上固定被测件2，所述被测件2连接被测件输出轴11，所述被测件输出轴11通过连接花键连接传动轴12，所述传动轴12穿过热真空罐的罐盖8引出到罐外；所述连接花键连接拨杆装置，所述拨杆装置安装在热真空罐内；所述热真空罐箱体上开有观察窗9。
[0025]所述分度盘包括刻度盘17和游标盘18，所述刻度盘17套装在被测件输出轴11上，所述游标盘18穿过被测件输出轴11固定在安装平台10上，所述游标盘17与被测件输出轴11之间不接触，所述刻度盘17和游标盘18平行且之间存在极小的间隙。
[0026]所述刻度盘17外圆周面刻有等分圆周的刻度线，最小刻度为值y，所述游标盘18上刻有η个等分刻度，刻度总长与刻度盘17上(η-1)个等分刻度总度数相等，所述等分刻度的零刻度线与热真空罐侧面的观察窗9位置相对，所述等分刻度有前后对称分布的两处。所述刻度盘17外圆面沿圆周方向均布感光区19，所述感光区19至少有两处。
[0027]所述被测件输出轴11末端和传动轴12顶端分别套装花键轴，所述花键套5套装在花键轴上。
[0028]所述拨杆装置包括拨片4、齿条6、齿轮13、转杆16、转杆支座14、密封座15，所述拨片4穿过被测件输出轴11和传动轴12套装在花键套5的两侧，所述拨片4移动可推动花键套5移动而不影响花键轴，所述拨片4固定在可在安装平台10上滑动的齿条6上，所述齿轮13与齿条6啮合，所述转杆16与齿轮13中心固定，所述转杆16穿过热真空罐I引出到罐外，所述转杆支撑座14固定在安装平台10上支撑转杆16，所述转杆16与热真空罐I通过密封座15密封。
[0029]进一步，所述观察窗9上安装观测镜头。
【权利要求】
1.一种热真空环境下扭转试验转动特性测试装置，其特征在于:包括拨杆装置、分度盘、连接花键、安装平台、热真空罐等；所述安装平台固定在热真空罐内，所述安装平台上固定被测件，所述被测件连接被测件输出轴，所述被测件输出轴通过连接花键连接传动轴，所述传动轴穿过热真空罐引出到罐外；所述连接花键连接拨杆装置，所述拨杆装置安装在热真空罐内； 所述分度盘包括刻度盘和游标盘，所述刻度盘套装在被测件输出轴上，所述游标盘穿过被测件输出轴固定在安装平台上，所述游标盘与被测件输出轴之间不接触，所述刻度盘和游标盘平行且之间存在极小的间隙； 所述被测件输出轴末端和传动轴顶端分别套装花键轴，所述花键套套装在花键轴上；所述拨杆装置包括拨片、齿条、齿轮、转杆、转杆支座、密封座，所述拨片穿过被测件输出轴和传动轴套装在花键套的两侧，所述拨片移动可推动花键套移动而不影响花键轴，所述拨片固定在可在安装平台上滑动的齿条上，所述齿轮与齿条啮合，所述转杆与齿轮中心固定，所述转杆穿过热真空罐引出到罐外，所述转杆支撑座固定在安装平台上支撑转杆，所述转杆与热真空罐通过密封座密封； 所述刻度盘外圆周面刻有等分圆周的刻度线，所述游标盘上刻有等分刻度，所述等分刻度的零刻度线与热真空罐侧面的观察窗位置相对，所述等分刻度有对称分布的两处；所述刻度盘外圆面沿圆周方向均布感光区，所述感光区至少有两处。
2.如权力要求I所述的一种热真空环境下扭转试验转动特性测试装置，其特征在于:所述热真空罐还包含罐盖和罐体，所述罐体通过罐盖密封，所述传动轴穿过罐盖，所述热真空罐箱体上开有观察窗。
3.如权力要求I所述的一种热真空环境下扭转试验转动特性测试装置，其特征在于:所述观察窗上安装观测镜头。
【文档编号】G01M13/00GK103630341SQ201310432030
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】孙建辉, 刘坤 申请人:浙江工业大学