一种轴扭复合二维力传感器的制作方法

本技术涉及用于对轴向力和扭力进行测量的测量设备，尤其涉及一种轴扭复合二维力传感器。

背景技术：

1、轴向力和扭力是两个部件之间的常见作用力，比如说高强度螺栓检测仪在对螺栓进行检测时，螺栓就会收到扭力的同时，也会受到一个轴向作用力。当然在其它各种应用环境和领域中，部件同时受到扭力和轴向力作用的情况经常出现。

2、为了能够对部件所受到的扭力和轴向力进行测量，通常的做法是在部件的传力路径上串联扭力传感器和力传感器，扭力传感器用于检测部件所受到的扭力，力传感器用于检测部件所受到的轴向力，两个力传感器的使用，不仅会使得部件的传力路径比较复杂，也会导致产品的结构尺寸较大，不便于携带和运输的同时，也会占用较大的使用空间。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种能够对部件所受轴向力和扭力同时进行测量的轴扭复合二维力传感器。

2、为解决上述技术问题，本实用新型中一种轴扭复合二维力传感器的技术方案如下：

3、一种轴扭复合二维力传感器，包括轴线沿前后方向延伸的内侧传动圈和外侧传动圈，内侧传动圈用于与相应第一部件相连，外侧传动圈用于与相应第二部件相连，内侧传动圈与外侧传动圈之间设置有多个沿周向间隔布置的第一辐条和多个沿周向间隔布置的第二辐条，第一辐条的侧面上贴设有第一应变片，第二辐条的侧面上贴设有第二应变片，第一辐条与内侧传动圈或外侧传动圈之间在周向上具有活动量，第一辐条与内侧传动圈或外侧传动圈之间在前后方向上固定配合；第二辐条与内侧传动圈或外侧传动圈之间在周向上固定配合，第一辐条与内侧传动圈或外侧传动圈之间在前后方向上具有活动量。

4、进一步的，第一应变片贴设于第一辐条的前端面或后端面上。

5、进一步的，第二辐条为板厚沿内侧传动圈周向延伸的板状结构，第二应变片贴设于第二辐条的周向侧面上。

6、进一步的，第一辐条有四个，四个第一辐条沿周向间隔设置，第二辐条有八个，其中两两为一对，各对第二辐条沿周向间隔设置，各对第二辐条中的两个第二辐条间隔设置于对于第一辐条的周向两侧。

7、进一步的，第二辐条的内端固定于内侧传动圈上，外侧传动圈的内周面上开设有沿前后方向贯穿外侧传动圈的第二传动槽，第二传动槽的周向宽度与第二辐条外端宽度适配，第二辐条的外端位于第二传动槽中，第二辐条的外端与第二传动槽在前后方向上导向移动配合。

8、进一步的，第一辐条的内端固定于内侧传动圈上，外侧传动圈的内周面上开设有第一传动槽，第一辐条的外端伸入到第一传动槽中，第一辐条的轴向两端与第一传动槽挡止配合，第一辐条的外端的周向两侧与第一传动槽的周向两侧槽壁之间具有周向活动间隙。

9、本实用新型的有益效果为：本实用新型在使用时，将该轴扭复合二维力传感器设置于第一部件和第二部件之间，具体的，第一部件与内侧传动圈相连，第二部件与外侧传动圈相连，假设，第二部件通过该轴扭复合二维力传感器想第一部件施加轴向力和扭力，轴向力由第一辐条承担，使得第一辐条产生变形，第一辐条上的第一应变片变形而测量得到第一部件、第二部件之间的轴向力；第一部件、第二部件之间的扭力由第二辐条承担，使得第二辐条产生变形，第二辐条上的第二应变片变形而测量得到第一部件、第二部件之间的扭力。本实用新型中，轴向力和扭力通过一个轴扭复合二维力传感器，利用一个轴扭复合二维力传感器就完成了轴向力和扭力的测量，实现了两种力传感器的集成。

技术特征：

1.一种轴扭复合二维力传感器，其特征在于：包括轴线沿前后方向延伸的内侧传动圈和外侧传动圈，内侧传动圈用于与相应第一部件相连，外侧传动圈用于与相应第二部件相连，内侧传动圈与外侧传动圈之间设置有多个沿周向间隔布置的第一辐条和多个沿周向间隔布置的第二辐条，第一辐条的侧面上贴设有第一应变片，第二辐条的侧面上贴设有第二应变片，第一辐条与内侧传动圈或外侧传动圈之间在周向上具有活动量，第一辐条与内侧传动圈或外侧传动圈之间在前后方向上固定配合；第二辐条与内侧传动圈或外侧传动圈之间在周向上固定配合，第二辐条与内侧传动圈或外侧传动圈之间在前后方向上具有活动量。

2.根据权利要求1所述的轴扭复合二维力传感器，其特征在于：第一应变片贴设于第一辐条的前端面或后端面上。

3.根据权利要求2所述的轴扭复合二维力传感器，其特征在于：第二辐条为板厚沿内侧传动圈周向延伸的板状结构，第二应变片贴设于第二辐条的周向侧面上。

4.根据权利要求1所述的轴扭复合二维力传感器，其特征在于：第一辐条有四个，四个第一辐条沿周向间隔设置，第二辐条有八个，其中两两为一对，各对第二辐条沿周向间隔设置，各对第二辐条中的两个第二辐条间隔设置于对于第一辐条的周向两侧。

5.根据权利要求1~4任意一项所述的轴扭复合二维力传感器，其特征在于：第二辐条的内端固定于内侧传动圈上，外侧传动圈的内周面上开设有沿前后方向贯穿外侧传动圈的第二传动槽，第二传动槽的周向宽度与第二辐条外端宽度适配，第二辐条的外端位于第二传动槽中，第二辐条的外端与第二传动槽在前后方向上导向移动配合。

6.根据权利要求1~4任意一项所述的轴扭复合二维力传感器，其特征在于：第一辐条的内端固定于内侧传动圈上，外侧传动圈的内周面上开设有第一传动槽，第一辐条的外端伸入到第一传动槽中，第一辐条的轴向两端与第一传动槽挡止配合，第一辐条的外端的周向两侧与第一传动槽的周向两侧槽壁之间具有周向活动间隙。

技术总结
本技术涉及一种轴扭复合二维力传感器，包括轴线沿前后方向延伸的内侧传动圈和外侧传动圈，内侧传动圈与外侧传动圈之间设置有多个沿周向间隔布置的第一辐条和多个沿周向间隔布置的第二辐条，第一辐条的侧面上贴设有第一应变片，第二辐条的侧面上贴设有第二应变片，第一辐条与内侧传动圈或外侧传动圈之间在周向上具有活动量，第一辐条与内侧传动圈或外侧传动圈之间在前后方向上固定配合；第二辐条与内侧传动圈或外侧传动圈之间在周向上固定配合，第二辐条与内侧传动圈或外侧传动圈之间在前后方向上具有活动量。本技术提供了一种能够对部件所受轴向力和扭力同时进行测量的轴扭复合二维力传感器。

技术研发人员：徐新超,杨楠,闫迪,王一鸣,李晓东,王雪杨,付翀,赵楚亚,张敏,王世闯,胡雯,孙豪阳,李柯言,张楠,李雪飞,李立建,李冰,杨朋霖,刘继高
受保护的技术使用者：河南省计量测试科学研究院
技术研发日：20230915
技术公布日：2024/4/7