專利名稱：分扭矩螺紋摩擦傳感器的彈性體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于螺紋摩擦性能檢測領(lǐng)域，涉及一種分扭矩螺紋摩擦傳感器的彈性體。
背景技術(shù)：
；螺紋緊固件是應(yīng)用最廣泛的聯(lián)接件，螺紋摩擦性能直接影響螺紋聯(lián)結(jié)的可靠性和使用性，它是螺紋多種性能參數(shù)的綜合反映。傳統(tǒng)的檢測傳感器一般無法區(qū)分螺紋副摩擦扭矩和螺栓頭端面摩擦扭矩；有些傳感器雖然能夠區(qū)分不同的摩擦扭矩，但存在諸如測試時螺紋安裝困難、對可測量螺紋的尺寸范圍限制過多、傳感器標(biāo)定困難且影響精度、傳感器測量系統(tǒng)的聯(lián)結(jié)剛度小等缺陷。這些問題的產(chǎn)生，與傳感器的彈性體有很大關(guān)系。彈性體是應(yīng)變傳感器的關(guān)鍵部件，是決定傳感器結(jié)構(gòu)、性能等的重要因素。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型為了解決傳感器標(biāo)定困難、聯(lián)結(jié)剛度小等問題，提出一種分扭矩螺紋摩擦傳感器的彈性體，其特征在于所述彈性體是由相互垂直的輪輻部分和圓筒部分構(gòu)成的一體結(jié)構(gòu)。采用該彈性體，分別利用圓筒和輪輻部分可同時側(cè)得螺栓頭端面及螺紋副的摩擦扭矩、螺栓預(yù)緊力和裝配扭矩；由于彈性體的造價低；從而使得分扭矩螺紋摩擦傳感器結(jié)構(gòu)簡單，體積小，對應(yīng)變片的粘貼位置精度要求低，制作工藝簡單，成本降低。


圖1，本分扭矩螺紋摩擦傳感器彈性體的結(jié)構(gòu)示意圖主視圖；圖2，本分扭矩螺紋摩擦傳感器彈性體的結(jié)構(gòu)示意圖左視圖；圖3，本分扭矩螺紋摩擦傳感器的彈性體實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，該分扭矩螺紋摩擦傳感器彈性體由輪輻1、圓筒2兩部分構(gòu)成的一體結(jié)構(gòu)，其中輪輻1和圓筒2相互垂直；輪輻1的輻條7均勻分布，可以是兩個、四個或多個。彈性體的兩端可以設(shè)有標(biāo)定用凹槽3和標(biāo)定用螺紋孔4，其中凹槽3還可以是孔、四方等其他結(jié)構(gòu)，螺紋孔4也可以是槽、四方等其他結(jié)構(gòu)。彈性體工作原理為用圓筒部分測量螺紋安裝時的預(yù)緊力和區(qū)分不同的摩擦扭矩，不同的螺栓安裝方式，可區(qū)分出螺紋副摩擦扭矩或螺栓頭端面摩擦扭矩，此種結(jié)構(gòu)的聯(lián)結(jié)剛度比較大。圓筒部分兩端可以連接壓扭標(biāo)定傳力裝置，能夠單獨或同時施加標(biāo)定扭矩及壓力，傳力裝置可以設(shè)置球面去偏心載荷功能。圓筒部分工作時扭應(yīng)變很小，需要靈敏度高的應(yīng)變片和放大器，扭應(yīng)變橋的零點如果受壓力的影響可以通過電信號的處理去偶合，線性誤差同樣可以通過電路及計算機(jī)修正。用輪輻部分測量螺紋安裝時的總扭矩。本傳感器有三組應(yīng)變橋，筒狀部分兩組分別測量預(yù)緊力和區(qū)分出摩擦扭矩，輪輻部分應(yīng)變橋測量總扭矩，可同時輸出三組參數(shù)。
如圖3所示，該圖示的螺栓安裝方法可測量總扭矩和螺栓頭端面摩擦扭矩；如果固定螺栓頭，轉(zhuǎn)動螺母5可測量出螺紋副摩擦扭矩；如果將螺栓6反向安裝，轉(zhuǎn)動螺母5可測出螺母端面摩擦扭矩，用于測量螺母摩擦性能。圓筒的截面設(shè)計依據(jù)是在最大壓力下的軸向變形為2000微應(yīng)變左右，它的長度與系統(tǒng)聯(lián)結(jié)剛度有關(guān)，而且需要考慮失穩(wěn)條件和可測螺栓的最大長度。它的直徑與需要測量的扭矩有關(guān)，而且需要考慮螺紋試件的安裝形式和連接夾具的具體尺寸。輪輻的結(jié)構(gòu)尺寸和輪輻數(shù)及設(shè)置位置決定了它所能測量的扭矩，輪輻的設(shè)計一般需要使用有限應(yīng)力分析，輪輻與圓筒的連接圓角處應(yīng)力最大，設(shè)計值為彈性極限的70％左右，貼片的位置靠近圓角時靈敏度增加，但容易受圓角幾何尺寸波動和圓角應(yīng)力集中的影響，同時需要知道在輪輻中間略偏外的附近有相當(dāng)一段的應(yīng)變死區(qū)，貼片時應(yīng)考慮這些因素。
傳感器需要配接三通道的應(yīng)變放大調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器設(shè)有載荷扭矩偶合分離功能及線性誤差修正功能，它能提高測量精度，減少對應(yīng)變片的粘貼位置精度要求。
傳感器的三組參數(shù)可以單獨標(biāo)定，圓筒的壓扭可以聯(lián)合標(biāo)定以去偶合，兩組扭矩可以同時或相互標(biāo)定，標(biāo)定裝置可以設(shè)置消除偏心載荷的裝置，這些功能提高了精度，標(biāo)定時靈活方便。
權(quán)利要求1.一種分扭矩螺紋摩擦傳感器的彈性體，其特征在于所述彈性體是由相互垂直的輪輻部分和圓筒部分構(gòu)成的一體結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的分扭矩螺紋摩擦傳感器，其特征在于所述彈性體兩端分別設(shè)有標(biāo)定結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的分扭矩螺紋摩擦傳感器，其特征在于所述輪輻式彈性體的輻條均勻分布，可以是兩個、四個或多個。
專利摘要本實用新型屬于螺紋摩擦性能檢測領(lǐng)域，涉及一種分扭矩螺紋摩擦傳感器的彈性體，其特征在于所述彈性體是由相互垂直的輪輻部分和圓筒部分構(gòu)成的一體結(jié)構(gòu)。采用該彈性體，分別利用圓筒和輪輻部分可同時側(cè)得螺栓頭端面及螺紋副的摩擦扭矩、螺栓預(yù)緊力和裝配扭矩；同時彈性體的造價低；從而使得分扭矩螺紋摩擦傳感器結(jié)構(gòu)簡單，體積小，對應(yīng)變片的粘貼位置精度要求低，制作工藝簡單，成本降低。
文檔編號G01N3/56GK2574046SQ02279640
公開日2003年9月17日 申請日期2002年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月18日
發(fā)明者濮進(jìn) 申請人:東風(fēng)汽車公司