CN108709817B - 一种软轴扭转性能试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及扭转性能试验领域，特别涉及一种软轴扭转性能试验装置。包括：软轴(7)、旋转轴(2)、衬套(8)以及砝码(13)。该装置，试验过程中，轴向力是通过深沟球轴承(5)进行约束，扭矩的施加只受轴承(5)内外圈之间摩擦力的影响，轴承内外圈之间摩擦系数小，产生的误差可以忽略；扭矩通过垫片(10)进行约束，对轴向力的影响主要体现在垫片(10)弯曲时产生的弹力，而由于垫片(10)较薄，产生轴向弯曲变形时，弹力较小，可以通过试验过程中标定的方法抵消，在扭转方向上可以有效地对软轴(7)施加约束；通过扭矩扳手对软轴(7)施加扭矩，相对于已有试验装置通过砝码和滑轮进行加载，减小了由于摩擦力引起的误差。

Description

一种软轴扭转性能试验装置

技术领域

本发明涉及扭转性能试验领域，特别涉及一种软轴扭转性能试验装置。

背景技术

如图1所示，反推力装置软轴扭转性能试验需要在试验器上固定软轴一端(固定点A)，沿软轴长度方向对该端施加轴向力将软轴拉直，同时固定软轴另一端(固定点B)，右旋施加扭矩，并测量软轴的扭转角。

现有的试验方案，如图2所示，包括砝码13、滑轮15、固定点A 第二夹具9、软轴7、固定点B第一夹具6、旋转轴2、轴承5、固定座4、指针1、垫片10、导轨14、刻度盘3和扭转圆盘16组成。该装置将软轴 7一端通过固定点A第二夹具9固定，其中固定点A第二夹具9连接导轨14上；另一端通过固定点B第一夹具6固定，固定点B第一夹具6固定在旋转轴2上，扭转圆盘16固定在旋转轴2上，指针1固定在扭转圆盘 16上。试验中，利用砝码13通过固定点A第二夹具9对软轴7施加轴向力，通过扭转圆盘16对软轴7施加扭矩，通过指针1测得软轴7的扭转角。

现有试验装置的缺点在于：固定点A第二夹具9与导轨14之间、旋转轴2与固定座4之间存在摩擦力，因此加载过程中，扭矩与轴向力之间相互干涉，即固定点A第二夹具9与导轨14之间的摩擦力会随着扭矩的施加而变化，旋转轴2与固定座4之间的摩擦力也会随着轴向力的施加而增加，使得实际作用于软轴7上的载荷与给定载荷之间可能存在较大误差。

发明内容

本发明的目的是提供了一种软轴扭转性能试验装置，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本发明的技术方案是：

一种软轴扭转性能试验装置，包括：

软轴，所述软轴的一端固定连接第一夹具，另一端固定连接第二夹具；

旋转轴，所述旋转轴安装在所述第一夹具的端部，所述旋转轴上设置有指针，所述旋转轴通过轴承固定在固定座上，所述固定座上设置有刻度盘；

衬套，所述衬套固定在所述第二夹具的内侧，所述衬套通过垫片与立柱连接；

砝码，所述砝码安装在所述第二夹具的端部。

可选地，所述垫片和所述立柱均包括两个，两个所述垫片分别固定连接在所述衬套的直径方向的两端，与所述衬套的外壁面相切，且反向设置。

可选地，两个所述垫片通过双耳结构固定在对应的所述立柱上。

可选地，通过在所述第二夹具的端部设置双耳结构安装所述砝码。

可选地，所述轴承为深沟球轴承。

发明效果：

本发明的软轴扭转性能试验装置，在试验过程中，轴向力通过轴承进行约束，扭矩的施加只受轴承内外圈之间摩擦力的影响，而由于轴承内外圈之间摩擦系数小，所以扭矩所受的影响小，产生的误差可以忽略；扭矩通过垫片进行约束，对轴向力的影响较小，而且可以通过试验过程中标定的方法抵消，在扭转方向上可以有效地对软轴施加约束。

附图说明

图1是软轴的示意图；

图2是现有技术的软轴扭转性能试验装置的示意图；

图3是本发明的软轴扭转性能试验装置的剖视图；

图4是本发明的软轴扭转性能试验装置的衬套与垫片的连接示意图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

下面结合附图3至附图4对本发明的软轴扭转性能试验装置做进一步详细说明。

本发明提供了一种软轴扭转性能试验装置，可以包括：软轴7、旋转轴2、衬套8以及砝码13。

具体地，软轴7的一端固定连接第一夹具6，另一端固定连接第二夹具9，第一夹具6的端部安装有旋转轴2，旋转轴2上设置有指针1，旋转轴2通过轴承5固定在固定座4上，且固定座4上设置有刻度盘3。本实施例中，优选轴承5为深沟球轴承。

衬套8固定在第二夹具9的内侧，衬套8通过垫片10与立柱12 连接。本实施例中，垫片10和立柱12均包括两个，两个垫片10分别固定连接在衬套8的直径方向的两端，与衬套8的外壁面相切，且反向设置。两个垫片10通过双耳结构11固定在立柱12上。进一步，垫片10均为薄垫片。可以理解的是，本装置中采用垫片10及其悬臂结构对软轴7的扭转变形进行约束的形式，利用悬臂的垫片10对软轴7施加扭转方向的约束，垫片10悬臂方向较软对轴向力载荷影响小，但面内刚度大，可以有效约束扭转变形。

砝码13安装在第二夹具9的端部。本实施例中，通过在第二夹具9的端部设置双耳结构11来安装砝码13。

本发明的软轴扭转性能试验装置，装配时，首先将软轴7竖直，一端通过第一夹具6固定在旋转轴2上，旋转轴2通过深沟球轴承5 固定在固定座4上，将刻度盘3固定在固定座4上，指针1固定在旋转轴2上。然后，将垫片10的一端通过双耳结构11固定在立柱12 上，另一端通过第二夹具9内侧的衬套8对软轴7另一端施加扭转方向的约束。试验过程中，利用砝码13通过第二夹具9对软轴7施加轴向力，利用扭矩扳手通过旋转轴2、第一夹具6对软轴7施加扭矩，并通过指针1和刻度盘3测得软轴7的扭转角。由于轴向力不会对深沟球轴承5内外圈之间产生径向载荷，所以不会影响软轴7所受的扭矩，同时通过计算垫片10的尺寸可以保证垫片10产生轴向弯曲变形时，所产生的弹力对轴向力的影响在合理的范围内。

综上所述，本发明的软轴扭转性能试验装置，由于试验过程中，轴向力是通过深沟球轴承5进行约束，扭矩的施加只受轴承5内外圈之间摩擦力的影响，而由于轴承5内外圈之间摩擦系数小，所以扭矩所受的影响小，产生的误差可以忽略；扭矩通过垫片10进行约束，对轴向力的影响主要体现在垫片10弯曲时产生的弹力，而由于垫片 10较薄，产生轴向弯曲变形时，弹力较小，而且可以通过试验过程中标定的方法抵消，而在扭转方向上却可以有效地对软轴7施加约束；通过扭矩扳手对软轴7施加扭矩，相对于已有试验装置通过砝码和滑轮进行加载，减小了由于摩擦力引起的误差。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种软轴扭转性能试验装置，其特征在于，包括：

软轴(7)，所述软轴(7)的一端固定连接第一夹具(6)，另一端固定连接第二夹具(9)；

旋转轴(2)，所述旋转轴(2)安装在所述第一夹具(6)的端部，所述旋转轴(2)上设置有指针(1)，所述旋转轴(2)通过轴承(5)固定在固定座(4)上，所述固定座(4)上设置有刻度盘(3)；

衬套(8)，所述衬套(8)固定在所述第二夹具(9)的内侧，所述衬套(8)通过垫片(10)与立柱(12)连接；

砝码(13)，所述砝码(13)安装在所述第二夹具(9)的端部；

所述垫片(10)和所述立柱(12)均包括两个，两个所述垫片(10)分别固定连接在所述衬套(8)的直径方向的两端，与所述衬套(8)的外壁面相切，且反向设置；

两个所述垫片(10)通过双耳结构(11)固定在对应的所述立柱(12)上。

2.根据权利要求1所述的软轴扭转性能试验装置，其特征在于，通过在所述第二夹具(9)的端部设置双耳结构(11)安装所述砝码(13)。

3.根据权利要求1所述的软轴扭转性能试验装置，其特征在于，所述轴承(5)为深沟球轴承。

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