CN102288342A - 舵机输出力矩及偏转角度测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种舵机输出力矩及偏转角度测量装置。它包括罩壳、安装在罩壳后的支座、传力摇臂和弹簧钢板，罩壳的面板上设有刻度盘，刻度盘上方设有与其相匹配的指针，指针的中部通过转动销安装在罩壳的面板上，指针的上部开有导槽；传力摇臂的下端设有回转轴，回转轴的内侧端与支座的上端转动连接，回转轴的外侧端与转接轴固定连接，传力摇臂的臂杆内侧设有滑槽；弹簧钢板的下端与支座的下端固定连接，弹簧钢板的上端套装有滑块，滑块的一端设有凸块，凸块嵌置在滑槽中，滑块的另一端设有固定销，固定销嵌置在导槽中。本发明不仅可验证力矩测量的准确性，而且能够测量舵机偏转的角度，具有操作方便、功能可靠、成本低廉的优点。

Description

舵机输出力矩及偏转角度测量装置
技术领域
本发明涉及机械传感测量技术，具体地指一种舵机输出力矩及偏转角度测量装置。
背景技术
舵机是导弹控制***的重要组成部分，直接关系到导弹的打击精度。它的作用主要是根据导引头导引误差信号的极性和大小按比例地转换为控制力矩，控制力矩推动导弹舵面偏转，从而实现对导弹俯仰和偏航运动的控制。因此，力矩的测量是一个非常重要的技术指标。
目前，舵机的力矩主要是通过扭矩传感器来测量，它存在如下几方面的缺陷：其一，电子产品会存在仪器误差需要校准，而扭矩传感器的校准不容易操作，对操作人员技术要求高，扭矩传感器的校准不当会导致测量的不精确；其二，扭矩传感器的使用会有很多注意事项和操作要求，操作失误会导致测量的不精确；其三，舵机偏转的角度也是比较重要的技术指标，而现有的舵机力矩测量的电子产品仅能测量力矩，不能测量舵机偏转的角度；其四，用于舵机力矩测量的电子产品价格高，而且容易出故障。因此，亟需一种操作方便、测量准确度高、功能可靠、成本低廉的舵机输出力矩及偏转角度测量装置。
发明内容
本发明的目的就是要克服现有技术所存在的不足，提供一种舵机输出力矩及偏转角度测量装置，其在检查舵机的输出力矩能否达到设计要求的同时可用于舵片偏转角度的检测。
为实现上述目的，本发明所设计的舵机输出力矩及偏转角度测量装置，包括罩壳和安装在罩壳后部的支座，还包括传力摇臂和弹簧钢板，所述罩壳的面板上设置有刻度盘，所述刻度盘上方设置有与其相匹配的指针，所述指针的中部通过转动销安装在罩壳的面板上，所述指针的上部开设有导槽；所述传力摇臂的下端设置有回转轴，所述回转轴的内侧端与支座的上端转动连接，所述回转轴的外侧端与用于传递舵机输出力矩的转接轴固定连接，所述传力摇臂的臂杆内侧设置有滑槽；所述弹簧钢板的下端与支座的下端固定连接，所述弹簧钢板的上端套装有滑块，所述滑块的一端设置有凸块，所述凸块嵌置在所述滑槽中，所述滑块的另一端设置有固定销，所述固定销嵌置在所述导槽中。
具体地，所述弹簧钢板的上端设置有轴承架，所述轴承架的两侧设置有轴承，所述滑块上开设有中空槽，所述轴承可嵌置在所述中空槽内与其滑动配合。
优选地，所述中空槽呈十字形，所述轴承可嵌置在所述十字形中空槽的一条直线槽内与其滑动配合。这样，部件的安装和操作都更为方便。
优选地，所述传力摇臂的臂杆上端固定有限位块，所述限位块上开设有U形卡口；所述滑块上开设有丝杠螺孔，所述丝杠螺孔中安装有丝杠，所述丝杠的顶端连接有摇柄，所述摇柄下方的丝杠上设置有丝杠环槽，所述丝杠环槽嵌置在所述U形卡口中。这样，转动丝杠顶端的摇柄就可以使滑块在传力摇臂的滑槽内上下滑动，操作起来更方便灵活，限位块可以防止滑块向上滑动时从摇臂的滑槽内滑脱。
进一步地，所述转接轴为空心轴，其一端通过平键或花键与回转轴的外侧端固定连接，其另一端通过外套螺母与舵机的力矩输出轴相连。
本发明的有益效果在于：本发明提供的舵机输出力矩及偏转角度测量装置，主要是利用弹簧钢板的弹性形变原理，通过测量弹簧钢板的形变量，进而达到测量舵机输出力矩目的。该装置通过转接轴和摇臂将待检测舵机的输出力矩施加到弹簧钢板上，使弹簧钢板产生弹性变形，同时带动指针偏转，通过指针的偏转角度测量弹簧钢板的弹性形变量，进而可以换算成舵机输出力矩，同时指针的偏转角度也直接测量了舵片的偏转角度。本发明为机械产品，机械校准容易操作，对操作人员技术要求不高，操作方便，不易出故障，成本低廉。本发明不仅可验证力矩测量的准确性，而且能够测量舵机偏转的角度，具有操作方便、功能可靠、成本低廉的优点。本发明不仅适用于舵机的力矩及角度的测量，还可用于其它设备的力矩及角度的测量。
附图说明
图1为本发明舵机输出力矩及偏转角度测量装置的剖视结构示意图。
图2为图1的左视结构示意图。
图3为本发明的立体结构示意图。
图4为图3拿掉壳体后的立体结构示意图。
图5为本发明的丝杠的俯视结构示意图。
图6为本发明的限位块的俯视结构示意图。
图7为本发明的滑块的俯视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1～4、7中所示的舵机输出力矩及偏转角度测量装置，包括罩壳1和安装在罩壳1后部的支座4，还包括传力摇臂16和弹簧钢板5。罩壳1的面板上设置有刻度盘6，刻度盘6上方设置有与其相匹配的指针7。指针7的中部通过转动销8安装在罩壳1的面板上，指针7的上部开设有导槽7.1。传力摇臂16的下端设置有回转轴16.1，回转轴16.1的内侧端与支座4的上端转动连接，回转轴16.1的外侧端与用于传递舵机输出力矩的转接轴17固定连接，传力摇臂16的臂杆内侧设置有滑槽16.2。弹簧钢板5的下端通过盖板2和螺钉3与支座4的下端固定连接，弹簧钢板5的上端套装有滑块10。滑块10的一端设置有凸块10.1，凸块10.1嵌置在滑槽16.2中，滑块10的另一端设置有固定销9，固定销9嵌置在导槽7.1中。弹簧钢板5的上端设置有轴承架11，轴承架11的两侧设置有轴承12。滑块10上开设有十字形中空槽10.2，轴承12可嵌置在十字形中空槽10.2的一条直线槽内与其滑动配合。转接轴17为空心轴，其一端通过平键或花键与回转轴16.1的外侧端固定连接，其另一端通过外套螺母18与舵机的力矩输出轴相连。
传力摇臂16的臂杆上端固定有限位块15，限位块15上开设有U形卡口15.1；滑块10上开设有丝杠螺孔10.3，丝杠螺孔10.3中安装有丝杠14，丝杠14的顶端连接有摇柄13，摇柄13下方的丝杠14上设置有丝杠环槽14.1，丝杠环槽14.1嵌置在U形卡口15.1中。丝杠14和限位块15的结构如图5、6所示。当转动摇柄13时，丝杠14的回转运动可使滑块10在传力摇臂16的滑槽16.2内上下滑动，滑块10的上下滑动可使与其固定的固定销9在指针7上部的导槽7.1内上下滑动。
将舵机输出力矩及偏转角度测量装置安装在尾架19上，将转接轴17通过外套螺母18与舵机的力矩输出轴相连。在测量之前，转动摇柄13使滑块10下滑到与轴承架11中心重合，即可进行力矩测量。舵机带动舵轴转动时，舵机的力矩输出轴就会给转接轴17施加一力矩，转接轴17带动传力摇臂16转动，传力摇臂16通过滑块10带动弹簧钢板5上端一起转动，使弹簧钢板5产生弹性变形；同时，滑块10通过固定销9带动指针7左右摆动，在刻度盘6上即可读出指针7的偏转角度，通过指针7的偏转角度可测量出弹簧钢板5的弹性形变量，进而可以换算成舵机输出力矩，同时指针7的偏转角度也直接测量了舵片的偏转角度。

Claims (6)

1.一种舵机输出力矩及偏转角度测量装置，包括罩壳(1)和安装在罩壳(1)后部的支座(4)，还包括传力摇臂(16)和弹簧钢板(5)，其特征在于：
所述罩壳(1)的面板上设置有刻度盘(6)，所述刻度盘(6)上方设置有与其相匹配的指针(7)，所述指针(7)的中部通过转动销(8)安装在罩壳(1)的面板上，所述指针(7)的上部开设有导槽(7.1)；
所述传力摇臂(16)的下端设置有回转轴(16.1)，所述回转轴(16.1)的内侧端与支座(4)的上端转动连接，所述回转轴(16.1)的外侧端与用于传递舵机输出力矩的转接轴(17)固定连接，所述传力摇臂(16)的臂杆内侧设置有滑槽(16.2)；
所述弹簧钢板(5)的下端与支座(4)的下端固定连接，所述弹簧钢板(5)的上端套装有滑块(10)，所述滑块(10)的一端设置有凸块(10.1)，所述凸块(10.1)嵌置在所述滑槽(16.2)中，所述滑块(10)的另一端设置有固定销(9)，所述固定销(9)嵌置在所述导槽(7.1)中。
2.根据权利要求1所述的舵机输出力矩及偏转角度测量装置，其特征在于：所述弹簧钢板(5)的上端设置有轴承架(11)，所述轴承架(11)的两侧设置有轴承(12)，所述滑块(10)上开设有中空槽(10.2)，所述轴承(12)可嵌置在所述中空槽(10.2)内与其滑动配合。
3.根据权利要求2所述的舵机输出力矩及偏转角度测量装置，其特征在于：所述中空槽(10.2)呈十字形，所述轴承(12)可嵌置在所述十字形中空槽(10.2)的一条直线槽内与其滑动配合。
4.根据权利要求1或2或3所述的舵机输出力矩及偏转角度测量装置，其特征在于：所述传力摇臂(16)的臂杆上端固定有限位块(15)，所述限位块(15)上开设有U形卡口(15.1)；所述滑块(10)上开设有丝杠螺孔(10.3)，所述丝杠螺孔(10.3)中安装有丝杠(14)，所述丝杠(14)的顶端连接有摇柄(13)，所述摇柄(13)下方的丝杠(14)上设置有丝杠环槽(14.1)，所述丝杠环槽(14.1)嵌置在所述U形卡口(15.1)中。
5.根据权利要求1或2或3所述的舵机输出力矩及偏转角度测量装置，其特征在于：所述转接轴(17)为空心轴，其一端通过平键或花键与回转轴(16.1)的外侧端固定连接，其另一端通过外套螺母(18)与舵机的力矩输出轴相连。
6.根据权利要求4所述的舵机输出力矩及偏转角度测量装置，其特征在于：所述转接轴(17)为空心轴，其一端通过平键或花键与回转轴(16.1)的外侧端固定连接，其另一端通过外套螺母(18)与舵机的力矩输出轴相连。
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