專利名稱：一種用于測量兩旋轉(zhuǎn)體之間轉(zhuǎn)角的測角方法及其測角器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工程技術(shù)領(lǐng)域用于測量兩旋轉(zhuǎn)體之間轉(zhuǎn)角的測角方法及 其測角器。
技術(shù)背景在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，經(jīng)常會需要測量系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時旋轉(zhuǎn)軸之間的相對夾角。一 般常用的方法是采用旋轉(zhuǎn)編碼器或測角編碼器來完成相對角度的測量，在實(shí) 際使用時常將編碼器的定子和轉(zhuǎn)子分別固定在相對轉(zhuǎn)動的兩個零件上，并使 它們的軸線通過旋轉(zhuǎn)軸線。這種方法簡單方便，編碼器的輸出角度就是兩旋 轉(zhuǎn)零件的實(shí)際角度。但由于總體指標(biāo)限制，系統(tǒng)的軸向空間往往非常有限， 測角器無法布置在旋轉(zhuǎn)軸線上，現(xiàn)有方法和裝置無法應(yīng)用，給施工或設(shè)計帶 來難題。 發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種工程技術(shù)領(lǐng)域用于測量兩旋轉(zhuǎn) 體之間轉(zhuǎn)角的測角方法及其測角器，僅通過簡單的比例換算，就可得出軸系 中旋轉(zhuǎn)軸之間的角度。為完成上述任務(wù)，本發(fā)明的方法是 一種用于測量兩旋轉(zhuǎn)體之間轉(zhuǎn)角的 測角方法，該方法包括如下步驟(1)在兩旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)軸附近位置的其中一個旋轉(zhuǎn)體上固定一個精密旋轉(zhuǎn)式 電位計，電位計的轉(zhuǎn)軸與兩旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)軸平行，電位計的轉(zhuǎn)軸上裝配一個徑 向擺柄，徑向擺柄上滑動裝配有一滑塊，滑塊上裝配有一軸向擺軸，擺軸與另一旋轉(zhuǎn)體定位隨動裝配在一起；(2) 設(shè)定兩旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)軸與電位計的轉(zhuǎn)軸之間的距離a、兩旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)軸與 軸向擺軸的距離b;(3) 兩旋轉(zhuǎn)體進(jìn)行轉(zhuǎn)動時，測算電位計的轉(zhuǎn)動實(shí)測角a;(4) 則兩旋轉(zhuǎn)體之間的轉(zhuǎn)角P與實(shí)測角之間的函數(shù)關(guān)系式為 asin(ar -=—sina ; v" b(5) 通過計算，可得兩旋轉(zhuǎn)體之間的轉(zhuǎn)角(3。同時，與上述方法對應(yīng)，本發(fā)明也提供了一種用于測量兩旋轉(zhuǎn)體之間轉(zhuǎn) 角的測角器，該測角器由一精密旋轉(zhuǎn)式電位計為主構(gòu)成，電位計的轉(zhuǎn)軸側(cè)本 體底部設(shè)有安裝座，電位計的轉(zhuǎn)軸上裝配有徑向擺柄。所述的擺柄為一叉式擺柄。所述的叉式擺柄的柄叉內(nèi)滑動裝配有滑塊，滑塊上設(shè)置有一軸向的擺軸。所述的擺柄為一滑桿式擺柄，滑桿式擺柄上滑動套裝有一滑塊，滑塊上 設(shè)置有一軸向的擺軸。本方案將測角器安裝在系統(tǒng)中空間相對寬裕的位置，具有安裝位置靈活， 角度換算簡便的特點(diǎn)。經(jīng)應(yīng)用驗(yàn)證，效果良好，不但能夠精確測角，而且縮 小了系統(tǒng)的總尺寸，使有效空間得到了充分利用。本發(fā)明在結(jié)構(gòu)上易于實(shí)現(xiàn)， 無需復(fù)雜的零件或機(jī)構(gòu)；實(shí)測角度和需測角度換算關(guān)系簡單；在結(jié)構(gòu)中可以 靈活布置，能夠有效地利用系統(tǒng)的剩余空間。
圖1為本發(fā)明的應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的測角器的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)時方式如圖l、圖2所示，當(dāng)我們需要測量轉(zhuǎn)動零件1、 2之間繞旋轉(zhuǎn)軸線的相 對轉(zhuǎn)角時。選用精密電位計作為測角器，電位計和轉(zhuǎn)動零件1固定連接，滑 塊和轉(zhuǎn)動零件2固定連接，叉形零件通過緊定螺釘連接在電位計的測角軸上， 滑塊可以在叉形零件的滑槽中滑動。在實(shí)際運(yùn)動過程中，電位計直接測量的實(shí)測角度是叉形零件和轉(zhuǎn)動零件1 之間的相對轉(zhuǎn)角a，轉(zhuǎn)動零件l、 2之間的轉(zhuǎn)角e可通過簡單的三角函數(shù)關(guān)系 得出。在設(shè)計過程中，假設(shè)旋轉(zhuǎn)軸線與精密電位計轉(zhuǎn)軸之間的距離為a，旋轉(zhuǎn) 軸線與滑塊中心線或擺軸之間的距離為b，則所求角與實(shí)測角之間的關(guān)系如式 1:、〃 b通過計算，可得兩旋轉(zhuǎn)體之間的轉(zhuǎn)角P。
權(quán)利要求
1、一種用于測量兩旋轉(zhuǎn)體之間轉(zhuǎn)角的測角方法，其特征在于，該方法包括如下步驟(1)在兩旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)軸附近位置的其中一個旋轉(zhuǎn)體上固定一個精密旋轉(zhuǎn)式電位計，電位計的轉(zhuǎn)軸與兩旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)軸平行，電位計的轉(zhuǎn)軸上裝配一個徑向擺柄，徑向擺柄上滑動裝配有一滑塊，滑塊上裝配有一軸向擺軸，擺軸與另一旋轉(zhuǎn)體定位隨動裝配在一起；(2)設(shè)定兩旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)軸與電位計的轉(zhuǎn)軸之間的距離a、兩旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)軸與軸向擺軸的距離b；(3)兩旋轉(zhuǎn)體進(jìn)行轉(zhuǎn)動時，測算電位計的轉(zhuǎn)動實(shí)測角α；(4)則兩旋轉(zhuǎn)體之間的轉(zhuǎn)角β與實(shí)測角之間的函數(shù)關(guān)系式為<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>sin</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>α</mi> <mo>-</mo> <mi>β</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac> <mi>a</mi> <mi>b</mi></mfrac><mi>sin</mi><mi>α</mi><mo>;</mo> </mrow>]]></math></maths>(5)通過計算，可得兩旋轉(zhuǎn)體之間的轉(zhuǎn)角β。
2、 一種用于測量兩旋轉(zhuǎn)體之間轉(zhuǎn)角的測角器，其特征在于，該測角器由 一精密旋轉(zhuǎn)式電位計為主構(gòu)成，電位計的轉(zhuǎn)軸側(cè)本體底部設(shè)有安裝座，電位 計的轉(zhuǎn)軸上裝配有徑向擺柄。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的測角器，其特征在于，所述的擺柄為一叉式擺柄。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的測角器，其特征在于，所述的叉式擺柄的柄叉 內(nèi)滑動裝配有滑塊，滑塊上設(shè)置有一軸向的擺軸。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的測角器，其特征在于，所述的擺柄為一滑桿式擺柄，滑桿式擺柄上滑動套裝有一滑塊，滑塊上設(shè)置有一軸向的擺軸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種工程技術(shù)領(lǐng)域用于測量兩旋轉(zhuǎn)體之間轉(zhuǎn)角的測角方法及其測角器。該方法包括如下步驟(1)在兩旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)軸附近位置的其中一個旋轉(zhuǎn)體上固定一個精密旋轉(zhuǎn)式電位計，電位計的轉(zhuǎn)軸與兩旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)軸平行，電位計的轉(zhuǎn)軸上裝配一個徑向擺柄，徑向擺柄上滑動裝配有一滑塊，滑塊上裝配有一軸向擺軸，擺軸與另一旋轉(zhuǎn)體定位隨動裝配在一起；(2)設(shè)定兩旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)軸與電位計的轉(zhuǎn)軸之間的距離a、兩旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)軸與軸向擺軸的距離b；(3)兩旋轉(zhuǎn)體進(jìn)行轉(zhuǎn)動時，測算電位計的轉(zhuǎn)動實(shí)測角α；(4)則兩旋轉(zhuǎn)體之間的轉(zhuǎn)角β與實(shí)測角之間的函數(shù)關(guān)系式為sin(α-β)＝(a/b)sinα；(5)通過計算，可得兩旋轉(zhuǎn)體之間的轉(zhuǎn)角β。
文檔編號G01B7/30GK101334262SQ20071005470
公開日2008年12月31日 申請日期2007年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者聶文杰, 陳祖金 申請人:中國空空導(dǎo)彈研究院