本发明涉及扭矩检测的技术领域,更具体的说是涉及一种扭矩检测装置以及扭矩检测装置的装配检测方法。
背景技术:
随着社会的进步和科学技术的发展,生活中人们对使用物品的安全性能和准确性能要求越来越高,各个产业为了确保设备操作者安全,生产了多种装置来检测产品的使用安全性和准确性能,扭矩检测仪就是当中的一种,扭矩是使物体发生转动的一种特殊的力矩,目前高中物理这门学科就有扭矩的知识点,只是书本上单纯的文字知识,缺少实操的学习,学生很难理解抽象的力矩概念,现有的物理教学教具中的扭矩检测装置比较检漏,均是包括连接头与扭矩仪,扭矩仪的数据端与连接头通过检测装置连接,该种检测装置检测的数据存在很大的偏差,因此对于教师的教学也有一定的影响。
技术实现要素:
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种能将扭动件与转盘始终保持切点状态,以使测得的扭矩为准确度更高的扭矩检测装置,用于克服现有技术中的上述缺陷。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
一种扭矩检测装置,包括扭矩检测装置和待测传感器,所述待测传感器包括连接箱以及扭矩仪,所述连接箱上设有若干组连接头,所述扭矩仪通过扭矩检测装置与任意一个连接头接触,所述扭矩检测装置包括壳体、转盘以及两组扭动件,所述转盘转动连接在壳体内,所述转盘上设有以转盘圆心为中心点环形阵列的若干个连接柱,所述转盘的上表面设有由圆心向外延伸的刻度线,所述转盘的中心处设有连接孔,所述连接头穿过壳体底部连接在转盘的下方,所述扭矩仪紧配连接在连接孔上且扭矩仪的数据端套设在连接头,所述壳体的四周侧壁上均设有若干个通孔,两组所述扭动件分别相对设置在转盘两侧且相互平行,两组所述扭动件均与转盘相切,两组所述扭动件均包括拉杆、弹性件以及连接勾,所述拉杆的一端通过螺母固定连接在通孔上,另一端与弹性件连接,所述连接柱由上而下包括螺纹部和齿部,所述螺纹部上设有与螺纹部匹配的锁紧帽,所述连接勾包括连接部和勾脚部,所述连接部与弹性件固定连接,所述勾脚部的内侧面设有与齿部相匹配的齿槽,所述勾脚部通过齿槽连接在齿部上。
进一步的,所述壳体内设有连接套,所述连接头由下而上穿过壳体底部且位于连接套内,所述连接套的内壁与连接头的外壁之间具有间距,所述连接套上端套设有转动轴承,所述转动轴承的内轴承与连接套固定连接,所述转动轴承的外轴承与转盘固定连接。
进一步的,所述连接套内设有限位组件,所述限位组件包括限位套、压簧以及压环,所述限位套套设在连接头上且与连接套螺纹连接,所述连接套的相对两侧壁上均设有弹出孔,所述压环套设在连接头上,所述压环的相对两侧均设有伸缩槽,所述伸缩槽内设有与弹出孔相匹配的弹块,所述弹块通过弹簧与伸缩槽的槽底连接,当弹簧呈压紧状态时,所述弹块完全没入伸缩槽内,当弹簧呈张开状态时,所述弹块弹出伸缩槽外的长度大于连接套侧壁的宽度,所述压簧位于限位套和压环之间。
进一步的,所述扭矩仪外表面上套设有摩擦套,所述摩擦套底面与转盘上表面贴紧。
进一步的,所述连接套的外侧壁上设有多组等均分布的加强板。
进一步的,所述锁紧帽的底面设有橡胶环。
进一步的,所述扭矩仪的数据端为柱套形,所述连接套的内圈直径大于扭矩仪的数据端直径。
一种扭矩检测装置的装配检测方法,采用权利要求1-7任意一项所述的扭矩检测装置,扭矩检测装置的装配检测方法包括以下步骤,
连接头安装步骤:将连接箱上的连接头从壳体底部螺纹连接至壳体上的连接套内;
扭矩仪安装步骤:将扭矩仪的数据端从连接孔内插入至连接套内,扭矩仪的数据端套设在连接头上;
扭动件安装步骤:选择扭动件的连接位置,安装扭动件;
扭矩检测步骤:同时对两侧的扭动件施加相反方向的力,读取扭矩仪上的数据。
进一步的,所述连接头安装步骤还包括限位组件安装子步骤,所述限位组件安装子步骤包括将所述限位套套入连接头,所述压簧套入连接头上,所述压簧底部抵压在限位套上,按压所述压环两侧的弹块至使两侧的弹块完全位于伸缩槽内,将按压后的弹块对准连接套上的弹出孔后放入压环,所述压环的底面抵压在压簧的顶部致使压簧受压。
进一步的,所述扭动件安装步骤还包括连接勾安装子步骤和拉杆安装子步骤,所述连接勾安装子步骤包括将连接勾的齿槽对准连接在连接柱的齿部上,将所述齿部上方的锁紧帽向下旋紧抵压住连接勾;所述拉杆安装子步骤包括将拉杆一端对准壳体内侧壁上的通孔后穿过该通孔,在壳体外侧壁穿出的拉杆上螺纹连接螺母锁紧。
本发明的有益效果:在转盘上设置多圈等均分布的连接柱,在转盘的两侧各设置一个扭动件,一端通过连接勾将弹性件紧紧的固定在连接柱上,另一端通过拉杆与螺母的配合将弹性件与壳体固定连接,使得两个扭动件初始位置时分别相对设置在转盘两侧且相互平行,且两个扭动件均与转盘相切,而在拉杆施加拉力,转盘在受力时,会具有一定的转动趋势,但不会转动,而扭动件在力的作用下会发生一定的变形,扭动件与转盘的连接点始终保持不变,且始终呈相切的状态,只有扭动件中的弹性件发生变形,因此能够更准确的检测出扭矩的大小,将检测出的扭矩大小与理论计算的扭矩大小进行对比验证,且能够对教师在教学方面进行一定的辅助作用。
附图说明
图1是本发明的整体结构图;
图2是本发明剖视图;
图3是本发明的部分爆炸图;
图4是本发明中连接勾的结构图;
图5是本发明中连接柱的结构图。
附图标记:1、壳体;2、连接箱;3、转盘;31、连接柱;311、齿部;4、扭矩仪;5、连接头;6、扭动件;61、拉杆;62、弹性件;63、连接勾;631、勾脚部;632、连接部;64、螺母;7、通孔;8、刻度线;9、摩擦套;10、连接套;11、限位套;12、压簧;13、压环;131、弹块;132、弹簧;14、转动轴承;15、加强板;16、齿槽;17、锁紧帽;18、橡胶环。
具体实施方式
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清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
需要说明的是,当组件被称为“固定于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述:
目前高中物理这门学科就有扭矩的知识点,只是书本上单纯的文字知识,缺少实操的学习,学生很难理解抽象的力矩概念,现有的物理教学教具中的扭矩检测装置比较检漏,均是包括连接头5与扭矩仪4,扭矩仪4的数据端与连接头5通过检测装置连接,该种检测装置检测的数据存在很大的偏差,因此对于教师的教学也有一定的影响;所以本发明设计这种扭矩检测装置,具体结构如图1-5所示,包括扭矩检测装置和待测传感器,待测传感器包括连接箱2以及扭矩仪4,连接箱2上设有若干组连接头5(一般小型的连接箱2上均具有两个连接头5,且扭矩仪4是放置在连接箱2的放置槽内进行储存携带的),扭矩仪4通过扭矩检测装置与任意一个连接头5接触,扭矩检测装置包括壳体1、转盘3以及两组扭动件6,转盘3转动连接在壳体1内,转盘3上设有以转盘3圆心为中心点环形阵列的若干个连接柱31(本发明中的转盘3上具有半径逐渐增大的4圈,每一圈具有8个连接柱31,连接柱31位于转盘3上构成一个“米”字),转盘3的上表面设有由圆心向外延伸的刻度线8(每一排4个连接柱31上均具有刻度线8),转盘3的中心处设有连接孔,连接头5穿过壳体1底部连接在转盘3的下方,扭矩仪4紧配连接在连接孔上且扭矩仪4的数据端套设在连接头5,首先连接头5的下部分外表面是具有螺纹的,上部分外表面时光滑的,而扭矩仪4的数据端是无螺纹的,那么当扭矩仪4的数据端套在连接头5上(为了防止扭矩仪4与转盘3相互打滑,增大扭矩仪4与转盘3之间的摩擦力,所以在扭矩仪4外表面上套设有摩擦套9,摩擦套9底面与转盘3上表面贴紧),壳体1的四周侧壁上均设有若干个通孔7(本发明中的壳体1四个内侧壁上其中两个相对侧壁上分别具有8个通孔7,另两个相对侧壁上分别具有7个通孔7,而每一侧壁上的通孔7都是并排设置的,主要是为了能够与转盘3上的连接柱31相匹配,方便扭动件6调整连接的位置),两组扭动件6分别相对设置在转盘3两侧且相互平行,两组扭动件6均与转盘3相切,两组扭动件6均包括拉杆61、弹性件62以及连接勾63,拉杆61的一端通过螺母64固定连接在通孔7上,另一端与弹性件62连接,连接柱31由上而下包括螺纹部和齿部311,螺纹部上设有与螺纹部匹配的锁紧帽17(锁紧帽17的底面设有橡胶环18,橡胶环18的作用是增大锁紧帽17与连接勾63之间的摩擦力,且放置锁紧帽17旋紧是对连接勾63造成磨损),连接勾63包括连接部632和勾脚部631,连接部632与弹性件62固定连接,勾脚部631的内侧面设有与齿部311相匹配的齿槽16,勾脚部631通过齿槽16连接在齿部311上。
扭矩测试的原理:首先扭矩仪4插在转盘3的中心连接孔上,可以跟随转盘3一起转动,转盘3上具有多条以转盘3圆心为起点向外圈延伸的刻度线8,两侧均具有扭动件6,扭动件6的拉杆61一端固定在壳体1上,而弹性件62包括外壳和内部的拉簧,拉杆61另一端与拉簧连接,外壳的另一端通过连接勾63固定在转盘3的连接柱31上,连接勾63始终将外壳一端与转盘3的位置固定,保持连接点与转盘3始终相切,同时拉动两侧扭动件6的拉杆61,这两个力是呈相反方向的,因为拉杆61会将外壳内的拉簧拉出变形,转盘3会受到两侧的力使得转盘3有一个转动的趋势,此时就能读出扭矩仪4上的数据,而理论计算的扭力公式为:m=l*f,将测得的扭力大小与理论计算的扭力大小进行验证对比,教师的教学进行辅助。
该检测装置的优点:由于连接勾63固定设置能够使得拉动扭动件6后,扭动件6一端始终与转盘3保持切点状态,发生变形偏移的知识扭动件6中拉出的那一段拉簧,所以测得的扭矩为准确度更高。
如图1-3所示,壳体1内设有连接套10,连接头5由下而上穿过壳体1底部且位于连接套10内(连接头5是螺纹与壳体1底部连接的),连接套10的内壁与连接头5的外壁之间具有间距,扭矩仪4的数据端为柱套形,连接套10的内圈直径大于扭矩仪4的数据端直径,连接套10上端套设有转动轴承14,转动轴承14的内轴承与连接套10固定连接,转动轴承14的外轴承与转盘3固定连接;连接套10内设有限位组件,限位组件包括限位套11、压簧12以及压环13,限位套11套设在连接头5上且与连接套10螺纹连接,连接套10的相对两侧壁上均设有弹出孔,压环13套设在连接头5上,压环13的相对两侧均设有伸缩槽,伸缩槽内设有与弹出孔相匹配的弹块131,弹块131通过弹簧132与伸缩槽的槽底连接,当弹簧132呈压紧状态时,弹块131完全没入伸缩槽内,当弹簧132呈张开状态时,弹块131弹出伸缩槽外的长度大于连接套10侧壁的宽度,压簧12位于限位套11和压环13之间,由于连接头5连接在壳体1内后需要固定不动,而在测试过程中,两侧的拉力会比较大,为了增加连接头5与壳体1的连接稳固性,所以通过限位套11以及压簧12的压力实现。
如图3所示,连接套10的外侧壁上设有多组等均分布的加强板15,加强板15的作用是挺高连接套10的稳固性。
一种扭矩检测装置的装配检测方法,包括以下步骤,
连接头安装步骤:将连接箱2上的连接头5从壳体1底部螺纹连接至壳体1上的连接套10内;
扭矩仪安装步骤:将扭矩仪4的数据端从连接孔内插入至连接套10内,扭矩仪4的数据端套设在连接头5上;
扭动件安装步骤:选择扭动件6的连接位置,安装扭动件6;
扭矩检测步骤:同时对两侧的扭动件6施加相反方向的力,读取扭矩仪4上的数据。
连接头安装步骤还包括限位组件安装子步骤,限位组件安装子步骤包括将限位套11套入连接头5,压簧12套入连接头5上,压簧12底部抵压在限位套11上,按压压环13两侧的弹块131至使两侧的弹块131完全位于伸缩槽内,将按压后的弹块131对准连接套10上的弹出孔后放入压环13,压环13的底面抵压在压簧12的顶部致使压簧12受压。
扭动件安装步骤还包括连接勾安装子步骤和拉杆安装子步骤,连接勾安装子步骤包括将连接勾63的齿槽16对准连接在连接柱31的齿部311上,将齿部311上方的锁紧帽17向下旋紧抵压住连接勾63;拉杆安装子步骤包括将拉杆61一端对准壳体1内侧壁上的通孔7后穿过该通孔7,在壳体1外侧壁穿出的拉杆61上螺纹连接螺母64锁紧。
以上仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
1.一种扭矩检测装置,包括扭矩检测装置和待测传感器,所述待测传感器包括连接箱(2)以及扭矩仪(4),所述连接箱(2)上设有若干组连接头(5),所述扭矩仪(4)通过扭矩检测装置与任意一个连接头(5)接触,其特征在于:所述扭矩检测装置包括壳体(1)、转盘(3)以及两组扭动件(6),所述转盘(3)转动连接在壳体(1)内,所述转盘(3)上设有以转盘(3)圆心为中心点环形阵列的若干个连接柱(31),所述转盘(3)的上表面设有由圆心向外延伸的刻度线(8),所述转盘(3)的中心处设有连接孔,所述连接头(5)穿过壳体(1)底部连接在转盘(3)的下方,所述扭矩仪(4)紧配连接在连接孔上且扭矩仪(4)的数据端套设在连接头(5),所述壳体(1)的四周侧壁上均设有若干个通孔(7),两组所述扭动件(6)分别相对设置在转盘(3)两侧且相互平行,两组所述扭动件(6)均与转盘(3)相切,两组所述扭动件(6)均包括拉杆(61)、弹性件(62)以及连接勾(63),所述拉杆(61)的一端通过螺母(64)固定连接在通孔(7)上,另一端与弹性件(62)连接,所述连接柱(31)由上而下包括螺纹部和齿部(311),所述螺纹部上设有与螺纹部匹配的锁紧帽(17),所述连接勾(63)包括连接部(632)和勾脚部(631),所述连接部(632)与弹性件(62)固定连接,所述勾脚部(631)的内侧面设有与齿部(311)相匹配的齿槽(16),所述勾脚部(631)通过齿槽(16)连接在齿部(311)上。
2.根据权利要求1所述一种扭矩检测装置,其特征在于:所述壳体(1)内设有连接套(10),所述连接头(5)由下而上穿过壳体(1)底部且位于连接套(10)内,所述连接套(10)的内壁与连接头(5)的外壁之间具有间距,所述连接套(10)上端套设有转动轴承(14),所述转动轴承(14)的内轴承与连接套(10)固定连接,所述转动轴承(14)的外轴承与转盘(3)固定连接。
3.根据权利要求2所述一种扭矩检测装置,其特征在于:所述连接套(10)内设有限位组件,所述限位组件包括限位套(11)、压簧(12)以及压环(13),所述限位套(11)套设在连接头(5)上且与连接套(10)螺纹连接,所述连接套(10)的相对两侧壁上均设有弹出孔,所述压环(13)套设在连接头(5)上,所述压环(13)的相对两侧均设有伸缩槽,所述伸缩槽内设有与弹出孔相匹配的弹块(131),所述弹块(131)通过弹簧(132)与伸缩槽的槽底连接,当弹簧(132)呈压紧状态时,所述弹块(131)完全没入伸缩槽内,当弹簧(132)呈张开状态时,所述弹块(131)弹出伸缩槽外的长度大于连接套(10)侧壁的宽度,所述压簧(12)位于限位套(11)和压环(13)之间。
4.根据权利要求1所述一种扭矩检测装置,其特征在于:所述扭矩仪(4)外表面上套设有摩擦套(9),所述摩擦套(9)底面与转盘(3)上表面贴紧。
5.根据权利要求2所述一种扭矩检测装置,其特征在于:所述连接套(10)的外侧壁上设有多组等均分布的加强板(15)。
6.根据权利要求1所述一种扭矩检测装置,其特征在于:所述锁紧帽(17)的底面设有橡胶环(18)。
7.根据权利要求1所述一种扭矩检测装置,其特征在于:所述扭矩仪(4)的数据端为柱套形,所述连接套(10)的内圈直径大于扭矩仪(4)的数据端直径。
8.一种扭矩检测装置的装配检测方法,其特征在于:采用权利要求1-7任意一项所述的扭矩检测装置,扭矩检测装置的装配检测方法包括以下步骤,
连接头安装步骤:将连接箱(2)上的连接头(5)从壳体(1)底部螺纹连接至壳体(1)上的连接套(10)内;
扭矩仪安装步骤:将扭矩仪(4)的数据端从连接孔内插入至连接套(10)内,扭矩仪(4)的数据端套设在连接头(5)上;
扭动件安装步骤:选择扭动件(6)的连接位置,安装扭动件(6);
扭矩检测步骤:同时对两侧的扭动件(6)施加相反方向的力,读取扭矩仪(4)上的数据。
9.根据权利要求8所述一种扭矩检测装置的装配检测方法,其特征在于:所述连接头安装步骤还包括限位组件安装子步骤,所述限位组件安装子步骤包括将所述限位套(11)套入连接头(5),所述压簧(12)套入连接头(5)上,所述压簧(12)底部抵压在限位套(11)上,按压所述压环(13)两侧的弹块(131)至使两侧的弹块(131)完全位于伸缩槽内,将按压后的弹块(131)对准连接套(10)上的弹出孔后放入压环(13),所述压环(13)的底面抵压在压簧(12)的顶部致使压簧(12)受压。
10.根据权利要求8所述一种扭矩检测装置的装配检测方法,其特征在于:所述扭动件安装步骤还包括连接勾安装子步骤和拉杆安装子步骤,所述连接勾安装子步骤包括将连接勾(63)的齿槽(16)对准连接在连接柱(31)的齿部(311)上,将所述齿部(311)上方的锁紧帽(17)向下旋紧抵压住连接勾(63);所述拉杆安装子步骤包括将拉杆(61)一端对准壳体(1)内侧壁上的通孔(7)后穿过该通孔(7),在壳体(1)外侧壁穿出的拉杆(61)上螺纹连接螺母(64)锁紧。
技术总结