该技术已申请专利。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。

1.本实用新型涉及一种便携式扭矩动态模拟装置。


背景技术：

2.随着工业技术的发展，越来越多动态扭矩模拟装置应用于生产制造过程中，为生产提供一定精度一定量程的扭矩。从而完成了相关产品的扭矩的测试和标定，为产品的质量和安全可靠提供了保障，因此，扭矩模拟装置是必不可少的。
3.扭矩模拟主要有两类形式：
4.最简单的一类是加载在固定轴上，扭矩传感器和轴固定，通过工件直接加载，直接通过扭矩传感器静态地测量扭矩的大小；
5.其他还有是加载在旋转轴上，旋转轴中间是扭矩传感器，一端是工件，另一端是驱动或者制动装置，通常还配置有角度传感器，获取轴的旋转角度，最终可以得到扭矩和旋转角度以及两者之间的关系。
6.动态扭矩模拟是加载在旋转轴上，模拟过程主要包括两个方面：旋转模拟过程和扭矩模拟过程。旋转模拟过程是在工件作用下或者驱动装置作用，旋转轴发生旋转，产生一个相对旋转的运动过程；在旋转过程中，产生一个动态变化的扭矩，可以设置旋转轴的转角和转矩的关系，实现一个动态扭矩的模拟。
7.目前很多的动态扭矩模拟装置都是串联的，从工件-加载轴-扭矩传感器-固定轴-驱动电机或者制动刹车等，轴向尺寸较大，导致整个装置体积较大，通常只能在相对固定的场所内使用，无法携带到现场使用。主要原因是各组件轴向顺序排布，扭矩传感器和驱动或者制动组件之间通过传动轴连接，尺寸无法减小。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的是针对现有扭矩动态模拟装置采用串联结构存在体积较大，无法携带到现场作业的问题，现提出一种便携式扭矩动态模拟装置。采用盘碟式心轴支撑方式，叠套方式布置，压缩轴向尺寸，实现便携功能提供一种便携式扭矩动态模拟装置，本实用新型设计一种便携式扭矩动态模拟装置，包括了外壳体，盘碟式心轴，扣碗式伞齿轮，带制动器的伞齿轮，扭矩测量单元，扭矩传感器，扭矩转轴，绝对式编码器，蜗轮，蜗杆，回转盘，其特征在于，盘碟式心轴安装在外壳体底面上，扣碗式伞齿轮由轴承安装在盘碟式心轴上，扣碗式伞齿轮与带制动器的伞齿轮啮合，扭矩传感器直接安装在扣碗式伞齿轮的中轴上，扭矩传感器上连接扭矩转轴，绝对式编码器套装在扭矩转轴上，扭矩转轴顶端设置有内沉方孔，在外壳体上端滑套安装有蜗轮，蜗轮上面连接回转盘，蜗轮连接蜗杆，蜗杆由安装在外壳体上部的电机驱动连接。盘碟式心轴上设置有三个轴承安装环面，扣碗式伞齿轮底部轮毂设置有对应的由里到外的三个轴承安装环面。三个轴承安装环面分别是设置在盘碟式心轴底面上的外圈，设置在盘碟式心轴中间一具有台阶的凸起轴台阶上的中圈及设置在盘碟式心轴凸起轴上端侧面的内圈，对应的在扣碗式伞齿轮底部轮毂内侧面设置有外圈轴
承安装环面，扣碗式伞齿轮底部轮毂近轴孔处设置的中圈轴承安装环面和在扣碗式伞齿轮底部轮毂轴孔内侧面设置的内圈轴承安装环面。外圈轴承安装环面处安装的轴承为径向轴承，中圈轴承安装环面处安装的轴承为轴向轴承，内圈轴承安装环面处安装的轴承为径向轴承。本实用新型的优点是盘碟式心轴和扣碗式伞齿轮结构充分利用径向空间，大大压缩了轴向尺寸；蜗轮蜗杆加载件和绝对值编码器叠套在一起，也大大缩短了轴向尺寸。提供的扭矩动态模拟装置总体尺寸控制在450x420x300范围内。
附图说明
9.附图1为本实用新型的结构立体示意图。
10.附图2为本实用新型的结构剖面示意图。
11.附图3为本实用新型的图2的cc结构剖面示意图。
12.附图4为本实用新型的结构立体局部剖面示意图。
13.附图5为本实用新型的扣碗式伞齿轮结构立体示意图。
14.附图6为本实用新型的扣碗式伞齿轮立体半剖示意图。
15.附图7为本实用新型的盘碟式心轴结构立体示意图。
16.附图8为本实用新型的盘碟式心轴结构立体半剖示意图。
17.附图9为本实用新型的测试状态的结构剖面示意图。
具体实施方式
18.下面结合实施例和附图对本实用新型作详细说明，
19.图中一种便携式扭矩动态模拟装置，包括了外壳体15，盘碟式心轴1，扣碗式伞齿轮2，带制动器9的伞齿轮3，扭矩测量单元10，扭矩传感器4，扭矩转轴5，绝对式编码器6，蜗轮7，蜗杆11，回转盘12，其特征在于，盘碟式心轴安装在外壳体底面上，扣碗式伞齿轮由轴承安装在盘碟式心轴上，扣碗式伞齿轮与带制动器的伞齿轮啮合，扭矩传感器直接安装在扣碗式伞齿轮的中轴上，扭矩传感器上连接扭矩转轴，绝对式编码器套装在扭矩转轴上，扭矩转轴顶端设置有内沉方孔13，在外壳体上端滑套安装有蜗轮，蜗轮上面连接回转盘，蜗轮连接蜗杆，蜗杆由安装在外壳体上部的电机14驱动连接。盘碟式心轴上设置有三个轴承安装环面，扣碗式伞齿轮底部轮毂设置有对应的由里到外的三个轴承安装环面。三个轴承安装环面分别是设置在盘碟式心轴底面上的外圈，设置在盘碟式心轴中间一具有台阶的凸起轴台阶上的中圈及设置在盘碟式心轴凸起轴上端侧面的内圈，对应的在扣碗式伞齿轮底部轮毂内侧面设置有外圈轴承安装环面，扣碗式伞齿轮底部轮毂近轴孔处设置的中圈轴承安装环面和在扣碗式伞齿轮底部轮毂轴孔内侧面设置的内圈轴承安装环面。外圈轴承安装环面处安装的轴承为径向轴承8，中圈轴承安装环面处安装的轴承为轴向轴承16，内圈轴承安装环面处安装的轴承为径向轴承17。
实施例
20.扭矩动态模拟装置中的盘碟式心轴和扣碗式伞齿轮的支撑结构充分利用径向空间，大大压缩了轴向尺寸；蜗轮蜗杆加载件和绝对值编码器叠套在一起，也大大缩短了轴向尺寸。
21.目前总体尺寸控制在450x420x300，能够模拟100nm的扭矩。
22.对某产品进行扭力矩测试的操作过程：
23.根据被测件23的特征选择合适的固定夹具20和方孔模组21，将固定夹具固定在回转台上，方孔模组通过挠性模组22固定在扭矩转轴最上端的内沉方孔13内，挠性模组22是将方孔模组和扭矩转轴固定成一体。
24.将被测件23的方榫头24插入方孔模组方孔内，并固定在固定夹具上。
25.通过电机驱动蜗轮蜗杆转动，带动回转台转动，通过固定夹具带动被测件转动。
26.被测件的方榫头通过方孔模组带动扭矩转轴转动。
27.扭矩转轴带动编码器转动，获得当前转角。
28.扭矩转轴带动扭矩传感器，进而带动伞齿轮转动。
29.通过液压控制制动器的制动，产生阻力矩，经扭矩传感器反馈，得到当前扭力矩的大小，对被测件进行标定。


技术特征：
1.一种便携式扭矩动态模拟装置，包括了外壳体，盘碟式心轴，扣碗式伞齿轮，带制动器的伞齿轮，扭矩测量单元，扭矩传感器，扭矩转轴，绝对式编码器，蜗轮，蜗杆，回转盘，其特征在于，盘碟式心轴安装在外壳体底面上，扣碗式伞齿轮由轴承安装在盘碟式心轴上，扣碗式伞齿轮与带制动器的伞齿轮啮合，扭矩传感器直接安装在扣碗式伞齿轮的中轴上，扭矩传感器上连接扭矩转轴，绝对式编码器套装在扭矩转轴上，扭矩转轴顶端设置有内沉方孔，在外壳体上端滑套安装有蜗轮，蜗轮上面连接回转盘，蜗轮连接蜗杆，蜗杆由安装在外壳体上部的电机驱动连接。2.按权利要求1所述的一种便携式扭矩动态模拟装置，其特征在于，盘碟式心轴上设置有三个轴承安装环面，扣碗式伞齿轮底部轮毂设置有对应的由里到外的三个轴承安装环面。3.按权利要求2所述的一种便携式扭矩动态模拟装置，其特征在于，三个轴承安装环面分别是设置在盘碟式心轴底面上的外圈，设置在盘碟式心轴中间一具有台阶的凸起轴台阶上的中圈及设置在盘碟式心轴凸起轴上端侧面的内圈，对应的在扣碗式伞齿轮底部轮毂内侧面设置有外圈轴承安装环面，扣碗式伞齿轮底部轮毂近轴孔处设置的中圈轴承安装环面和在扣碗式伞齿轮底部轮毂轴孔内侧面设置的内圈轴承安装环面。4.按权利要求3所述的一种便携式扭矩动态模拟装置，其特征在于，外圈轴承安装环面处安装的轴承为径向轴承，中圈轴承安装环面处安装的轴承为轴向轴承，内圈轴承安装环面处安装的轴承为径向轴承。

技术总结
本实用新型设计一种便携式扭矩动态模拟装置，包括了外壳体，扭矩测量单元，扭矩传感器，扭矩转轴，绝对式编码器，蜗轮，蜗杆，回转盘，其特征在于，盘碟式心轴安装在外壳体底面上，扣碗式伞齿轮由轴承安装在盘碟式心轴上，扣碗式伞齿轮与带制动器的伞齿轮啮合，扭矩传感器直接安装在扣碗式伞齿轮的中轴上，扭矩传感器上连接扭矩转轴，绝对式编码器套装在扭矩转轴上，扭矩转轴顶端设置有内沉方孔，在外壳体上端滑套安装有蜗轮，蜗轮上面连接回转盘，蜗轮连接蜗杆，蜗杆由安装在外壳体上部的电机驱动连接。本实用新型的优点是充分利用径向空间，大大压缩了轴向尺寸；蜗轮蜗杆加载件和绝对值编码器叠套在一起，也大大缩短了轴向尺寸。寸。寸。


技术研发人员：王军 范海艇 翟琼劼 夏冰玉 王振
受保护的技术使用者：上海市质量监督检验技术研究院
技术研发日：2023.02.17
技术公布日：2023/5/27