一種螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置，屬于測(cè)力【技術(shù)領(lǐng)域】，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、螺旋槳、底板以及軸承座。螺旋槳設(shè)置有主軸，主軸遠(yuǎn)離螺旋槳的一端穿過軸承座，并與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸通過動(dòng)態(tài)扭矩傳感器同軸傳動(dòng)連接，動(dòng)態(tài)扭矩傳感器與底板固定連接。軸承座上設(shè)置有拉壓力傳感器，拉壓力傳感器與底板通過連接件連接，軸承座與底板滑動(dòng)連接。本發(fā)明提供的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置能夠同時(shí)測(cè)量螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)拉力和扭矩，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，測(cè)量精度高，安裝與維護(hù)方便。
【專利說明】一種螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測(cè)力【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，涉及一種螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量 |101|裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]空氣螺旋槳是把航空發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化為飛行器推進(jìn)力的工具，在飛行器研究和設(shè)計(jì)過程中，螺旋槳的拉力和扭矩?cái)?shù)據(jù)是其氣動(dòng)參數(shù)辨識(shí)的重要輸入條件，一般通過風(fēng)洞試驗(yàn)或車載試驗(yàn)?zāi)M飛行工況，測(cè)量螺旋槳的氣動(dòng)性能數(shù)據(jù)，為研究和設(shè)計(jì)工作提供依據(jù)。
[0003]在車載試驗(yàn)進(jìn)行螺旋槳的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試時(shí)，往往采用天平機(jī)構(gòu)或者復(fù)合拉扭傳感器。常規(guī)天平機(jī)構(gòu)和復(fù)合拉扭傳感器主要用于靜態(tài)拉力和扭矩測(cè)量，一般只能安裝于螺旋槳驅(qū)動(dòng)電機(jī)底部或后方，測(cè)量整個(gè)螺旋槳推進(jìn)系統(tǒng)的拉力和扭矩，安裝于螺旋槳與驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間，測(cè)量螺旋槳傳動(dòng)軸的軸向力和扭矩時(shí)，無(wú)法解決旋轉(zhuǎn)信號(hào)如何轉(zhuǎn)化為非旋轉(zhuǎn)信號(hào)的問題。但是在進(jìn)行車載試驗(yàn)時(shí)，推進(jìn)系統(tǒng)部件受到外界條件干擾會(huì)有強(qiáng)烈振動(dòng)和加速度變化，并且螺旋槳驅(qū)動(dòng)電機(jī)質(zhì)量較大，對(duì)于天平機(jī)構(gòu)或復(fù)合拉扭傳感器影響較大，嚴(yán)重影響測(cè)量精度，導(dǎo)致測(cè)量精度較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置，旨在改善現(xiàn)有的螺旋槳拉力和扭矩測(cè)量裝置在車載試驗(yàn)中，由于螺旋槳驅(qū)動(dòng)電機(jī)等推進(jìn)系統(tǒng)部件振動(dòng)和加減速對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，導(dǎo)致測(cè)量精度較低的問題。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、螺旋槳、底板以及軸承座；
[0007]所述螺旋槳設(shè)置有主軸，所述主軸遠(yuǎn)離所述螺旋槳的一端穿過所述軸承座，并與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸通過動(dòng)態(tài)扭矩傳感器同軸傳動(dòng)連接；
[0008]所述主軸與所述動(dòng)態(tài)扭矩傳感器的輸出軸通過主軸聯(lián)軸器連接，所述主軸遠(yuǎn)離所述螺旋槳的一端設(shè)置有花鍵，所述主軸聯(lián)軸器設(shè)置有與所述花鍵配合的鍵槽，所述動(dòng)態(tài)扭矩傳感器與所述底板固定連接；
[0009]所述軸承座上設(shè)置有拉壓力傳感器，所述拉壓力傳感器與所述底板通過連接件連接，所述軸承座與所述底板滑動(dòng)連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述動(dòng)態(tài)扭矩傳感器與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸通過電機(jī)聯(lián)軸器連接。通過設(shè)置所述電機(jī)聯(lián)軸器，能夠很好地將所述動(dòng)態(tài)扭矩傳感器與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸同軸連接，保證了二者的同軸度。
[0011〕 進(jìn)一步地，所述軸承座設(shè)置有兩個(gè)軸承，所述軸承的內(nèi)圈設(shè)置有緊定螺釘孔，兩個(gè)所述軸承分別通過緊定螺釘與所述主軸連接。通過在所述軸承座設(shè)置兩個(gè)所述軸承，并且在所述軸承的內(nèi)圈設(shè)置所述緊定螺釘孔，將所述軸承與所述主軸通過所述緊定螺釘連接，使所述螺旋槳在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)拉力拉動(dòng)所述主軸，而所述主軸與所述軸承通過所述緊定螺釘連接，那么所述主軸能夠帶動(dòng)所述軸承座相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，動(dòng)態(tài)拉力經(jīng)所述軸承座的傳遞能夠作用于所述拉壓力傳感器上。
[0012]進(jìn)一步地，所述軸承座的底端設(shè)置有蓋板，所述蓋板的下側(cè)設(shè)置有滑塊，所述底板上設(shè)置有與所述主軸的軸線方向平行的滑軌，所述滑塊與所述滑軌滑動(dòng)連接。通過設(shè)置所述滑塊和所述滑軌，使所述螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)拉力傳遞至所述軸承座時(shí)，所述軸承座能夠沿著所述滑軌在所述底板上滑動(dòng)。保證了所述軸承座沿著動(dòng)態(tài)拉力的方向運(yùn)動(dòng)。
[0013]進(jìn)一步地，所述滑軌為兩條，所述滑塊為四個(gè)，且為兩兩對(duì)稱設(shè)置。通過將所述滑軌設(shè)置為兩條，所述滑塊設(shè)置為兩兩對(duì)稱的四個(gè)，使所述滑塊與所述滑軌的滑動(dòng)效果更好，進(jìn)一步保證了所述軸承座沿著動(dòng)態(tài)拉力的方向運(yùn)動(dòng)。
[0014]進(jìn)一步地，所述拉壓力傳感器設(shè)置于所述軸承座的一側(cè)，并且與所述主軸的軸線方向平行設(shè)置。使所述螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)拉力能夠平行地作用于所述拉壓力傳感器上。
[0015]進(jìn)一步地，所述連接件為I形，所述連接件的I形的一邊與所述拉壓力傳感器連接，另一邊與所述底板連接。通過將所述連接件設(shè)置為I形，使所述拉壓力傳感器能夠通過所述連接件固定于所述底板上，所述螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)拉力作用于所述拉壓力傳感器時(shí)，所述拉壓力傳感器能夠產(chǎn)生形變，進(jìn)而對(duì)動(dòng)態(tài)拉力進(jìn)行測(cè)量。
[0016]進(jìn)一步地，所述螺旋槳通過螺旋槳連接件以及螺旋槳擋片與所述主軸連接，所述螺旋槳連接件與所述螺旋槳擋片分別位于所述螺旋槳相對(duì)的兩側(cè)，所述螺旋槳連接件位于所述螺旋槳與所述主軸之間。通過設(shè)置所述螺旋槳連接件和所述螺旋槳擋片，使所述螺旋槳能夠很好地固定于所述螺旋槳連接件和所述螺旋槳擋片之間，并與所述主軸連接，確保了所述螺旋槳與所述主軸的同軸度。
[0017]本發(fā)明提供了一種螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置，在這種螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置上設(shè)置了驅(qū)動(dòng)電機(jī)、螺旋槳、底板以及軸承座。螺旋槳設(shè)置有主軸，主軸遠(yuǎn)離螺旋槳的一端穿過軸承座，并與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸通過動(dòng)態(tài)扭矩傳感器同軸傳動(dòng)連接。主軸與動(dòng)態(tài)扭矩傳感器的輸出軸通過主軸聯(lián)軸器連接，主軸遠(yuǎn)離螺旋槳的一端設(shè)置有花鍵，主軸聯(lián)軸器設(shè)置有與花鍵配合的鍵槽，動(dòng)態(tài)扭矩傳感器與底板固定連接。軸承座上設(shè)置有拉壓力傳感器，拉壓力傳感器與底板通過連接件連接，軸承座與底板滑動(dòng)連接。
[0018]在使用這種螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置時(shí)，首先將這種螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置安裝于汽車上，然后啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過動(dòng)態(tài)扭矩傳感器帶動(dòng)螺旋槳的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)態(tài)扭矩傳感器測(cè)量螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的扭矩。
[0019]螺旋槳在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生沿主軸的軸向的動(dòng)態(tài)拉力，又由于主軸上的花鍵與主軸聯(lián)軸器上的鍵槽配合，支撐主軸的軸承座與底座滑動(dòng)連接，使得主軸能夠沿著軸線方向運(yùn)動(dòng)，該動(dòng)態(tài)拉力通過主軸以及軸承座的傳遞作用于拉壓力傳感器上，使拉壓力傳感器的內(nèi)部應(yīng)變片產(chǎn)生相應(yīng)的變形。拉壓力傳感器測(cè)量螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)拉力。
[0020]本發(fā)明提供的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置在車載試驗(yàn)測(cè)量螺旋槳的動(dòng)態(tài)拉力和扭矩時(shí)，螺旋槳既能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)又能夠沿著主軸的軸線方向移動(dòng)，因此能夠同時(shí)測(cè)量螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)拉力和扭矩，并且由于動(dòng)態(tài)扭矩傳感器和拉壓力傳感器設(shè)置于驅(qū)動(dòng)電機(jī)與待測(cè)螺旋槳之間，降低了車載試驗(yàn)中驅(qū)動(dòng)電機(jī)等推進(jìn)系統(tǒng)部件的振動(dòng)和加速度對(duì)測(cè)量結(jié)果精度的影響，提高了測(cè)量精度。本發(fā)明提供的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，測(cè)量精度高，安裝與維護(hù)方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置在進(jìn)行車載試驗(yàn)上時(shí)安裝于汽車上的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置的主軸的花鍵的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置的軸承座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置的底板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置的螺旋槳的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]附圖標(biāo)記匯總:
[0029]101-驅(qū)動(dòng)電機(jī)；102-螺旋槳；103-主軸；104-動(dòng)態(tài)扭矩傳感器；105-電機(jī)聯(lián)軸器；106-主軸聯(lián)軸器；107-花鍵；108-鍵槽；109-螺旋槳連接件；110-螺旋槳擋片；
[0030]201-底板；202-軸承座；203-拉壓力傳感器；204-連接件；205-軸承；206-緊定螺釘孔:207-蓋板；208-滑塊；209-滑軌；
[0031]301-汽車。

【具體實(shí)施方式】
[0032]空氣螺旋槳是把航空發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化為飛行器推進(jìn)力的工具，在飛行器研究和設(shè)計(jì)過程中，螺旋槳的拉力和扭矩?cái)?shù)據(jù)是其氣動(dòng)參數(shù)辨識(shí)的重要輸入條件，一般通過風(fēng)洞試驗(yàn)或車載試驗(yàn)?zāi)M飛行工況，測(cè)量螺旋槳的氣動(dòng)性能數(shù)據(jù)，為研究和設(shè)計(jì)工作提供依據(jù)。
[0033]本發(fā)明的發(fā)明人在利用車載試驗(yàn)進(jìn)行螺旋槳的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)，如果采用常規(guī)的天平機(jī)構(gòu)和復(fù)合拉扭傳感器來(lái)進(jìn)行拉力和扭矩的測(cè)量，一般只能安裝于螺旋槳驅(qū)動(dòng)電機(jī)底部或后方，測(cè)量整個(gè)螺旋槳推進(jìn)系統(tǒng)的拉力和扭矩，安裝于螺旋槳與驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間，測(cè)量螺旋槳傳動(dòng)軸的軸向力和扭矩時(shí)，無(wú)法解決旋轉(zhuǎn)信號(hào)如何轉(zhuǎn)化為非旋轉(zhuǎn)信號(hào)的問題。但是在進(jìn)行車載試驗(yàn)時(shí)，推進(jìn)系統(tǒng)部件受到外界條件干擾會(huì)有強(qiáng)烈振動(dòng)和加速度變化，并且螺旋槳驅(qū)動(dòng)電機(jī)質(zhì)量較大，對(duì)于天平機(jī)構(gòu)或復(fù)合拉扭傳感器影響較大，嚴(yán)重影響測(cè)量精度，導(dǎo)致測(cè)量精度較低。
[0034]鑒于此，本發(fā)明的發(fā)明人設(shè)計(jì)了一種螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置，將動(dòng)態(tài)扭矩傳感器104和拉壓力傳感器203組合起來(lái)，并且設(shè)置于驅(qū)動(dòng)電機(jī)101與待測(cè)螺旋槳102之間，不僅能夠同時(shí)測(cè)量螺旋槳102轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)拉力和扭矩，而且降低了車載試驗(yàn)中驅(qū)動(dòng)電機(jī)101等推進(jìn)系統(tǒng)部件的振動(dòng)和加速度對(duì)測(cè)量結(jié)果精度的影響，提高了測(cè)量精度。
[0035]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0036]實(shí)施例1
[0037]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置在進(jìn)行車載試驗(yàn)上時(shí)安裝于汽車301上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置的主軸的花鍵的結(jié)構(gòu)示意圖；請(qǐng)參閱圖1?圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置，主要應(yīng)用于車載試驗(yàn)中，對(duì)螺旋槳進(jìn)行動(dòng)態(tài)拉力和扭矩的測(cè)量。
[0038]該螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)101、螺旋槳102、底板201以及軸承座202。
[0039]螺旋槳102設(shè)置有主軸103，主軸103遠(yuǎn)離螺旋槳102的一端穿過軸承座202，并與驅(qū)動(dòng)電機(jī)101的輸出軸通過動(dòng)態(tài)扭矩傳感器104同軸傳動(dòng)連接。
[0040]主軸103與動(dòng)態(tài)扭矩傳感器104的輸出軸通過主軸聯(lián)軸器106連接，主軸103遠(yuǎn)離螺旋槳102的一端設(shè)置有花鍵107，主軸聯(lián)軸器106設(shè)置有與花鍵107配合的鍵槽108。動(dòng)態(tài)扭矩傳感器104與底板201固定連接。
[0041]軸承座202上設(shè)置有拉壓力傳感器203，拉壓力傳感器203與底板201通過連接件204連接，軸承座202與底板201滑動(dòng)連接。
[0042]通過設(shè)置花鍵107和鍵槽108，確保了主軸103與主軸聯(lián)軸器106的同軸連接，并且螺旋槳102在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，又能夠沿著主軸103的軸線方向移動(dòng)。而且軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力小，因此對(duì)測(cè)量精度的影響非常小。
[0043]在上述實(shí)施例提供的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，請(qǐng)參閱圖1，動(dòng)態(tài)扭矩傳感器104與驅(qū)動(dòng)電機(jī)101的輸出軸通過電機(jī)聯(lián)軸器105連接。通過設(shè)置電機(jī)聯(lián)軸器105，能夠很好地將動(dòng)態(tài)扭矩傳感器104與驅(qū)動(dòng)電機(jī)101的輸出軸同軸連接，保證了二者的同軸度。
[0044]拉壓力傳感器203端面平滑，帶有內(nèi)螺旋紋連接孔，同時(shí)根據(jù)螺旋槳102的拉力和扭矩大小選擇合適的量程。
[0045]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置的軸承座202的結(jié)構(gòu)示意圖；請(qǐng)參閱圖1和圖4，軸承座202設(shè)置有兩個(gè)軸承205，即雙軸承座。作為優(yōu)選，軸承205采用的是深溝球軸承，軸承205的內(nèi)圈設(shè)置有緊定螺釘孔206，兩個(gè)軸承205分別通過緊定螺釘與主軸103連接。
[0046]通過在軸承座202設(shè)置兩個(gè)軸承205，并且在軸承205的內(nèi)圈設(shè)置緊定螺釘孔206，將軸承205與主軸103通過緊定螺釘連接，使螺旋槳102在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)拉力拉動(dòng)主軸103，而主軸103與軸承205通過緊定螺釘連接，那么主軸103能夠帶動(dòng)軸承座202相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，動(dòng)態(tài)拉力經(jīng)軸承座202的傳遞能夠作用于拉壓力傳感器203上。
[0047]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置的底板201的結(jié)構(gòu)示意圖；請(qǐng)參閱圖1和圖5，軸承座202的底端設(shè)置有蓋板207，蓋板207的下側(cè)設(shè)置有滑塊208，底板201上設(shè)置有與主軸103的軸線方向平行的滑軌209，滑塊208與滑軌209滑動(dòng)連接。
[0048]通過設(shè)置滑塊208和滑軌209，使螺旋槳102轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)拉力傳遞至軸承座202時(shí)，軸承座202能夠沿著滑軌209在底板201上滑動(dòng)。保證了軸承座202沿著動(dòng)態(tài)拉力的方向運(yùn)動(dòng)。
[0049]請(qǐng)參閱圖1和圖5，滑軌209為兩條，且相互平行；滑塊208為四個(gè)，且為兩兩對(duì)稱設(shè)置。通過將滑軌209設(shè)置為兩條，滑塊208設(shè)置為兩兩對(duì)稱的四個(gè)，使滑塊208與滑軌209的滑動(dòng)效果更好，進(jìn)一步保證了軸承座202沿著動(dòng)態(tài)拉力的方向運(yùn)動(dòng)。
[0050]兩條平行的滑軌209分別與兩個(gè)滑塊208采用燕尾滑槽結(jié)構(gòu)相互配合，因此蓋板207以及其上方的部件的相對(duì)位移自由度被限制在主軸103的軸向方向。
[0051]拉壓力傳感器203設(shè)置于軸承座202的一側(cè)，并且與主軸103的軸線方向平行設(shè)置。使螺旋槳102轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)拉力能夠平行地作用于拉壓力傳感器203上。
[0052]滑軌209和滑塊208根據(jù)軸承座202及主軸103等部件的重量采用合適的預(yù)壓配合，有利于提高滑軌209的剛性和滑軌209和滑塊208之間的間隙。
[0053]請(qǐng)參閱圖1和圖5，連接件204為I形，連接件204的I形的一邊與拉壓力傳感器203連接，另一邊與底板201連接。通過將連接件204設(shè)置為I形，使拉壓力傳感器203能夠通過連接件204固定于底板201上，螺旋槳102轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)拉力作用于拉壓力傳感器203時(shí)，拉壓力傳感器203能夠產(chǎn)生形變，進(jìn)而對(duì)動(dòng)態(tài)拉力進(jìn)行測(cè)量。
[0054]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置的螺旋槳102的分解結(jié)構(gòu)示意圖；請(qǐng)參閱圖1和圖6，螺旋槳102通過螺旋槳連接件109以及螺旋槳擋片110與主軸103連接，螺旋槳連接件109與螺旋槳擋片110分別位于螺旋槳102相對(duì)的兩側(cè)，螺旋槳連接件109位于螺旋槳102與主軸103之間。
[0055]請(qǐng)參閱圖6，螺旋槳連接件109、螺旋槳102的槳轂以及螺旋槳擋片110上均設(shè)置有多個(gè)用于連接的孔。螺旋槳連接件109上的孔、螺旋槳102的槳轂上的孔以及螺旋槳擋片110上的孔分別一一對(duì)應(yīng)，通過螺釘和螺母組裝，固定并保護(hù)螺旋槳102的槳轂。螺旋槳連接件109遠(yuǎn)離螺旋槳102的一側(cè)設(shè)置有軸套，軸套與主軸103相互配合，保證了同軸度，同時(shí)通過螺釘將螺旋槳連接件109上的孔與主軸103端面的螺紋孔相連。
[0056]通過設(shè)置螺旋槳連接件109和螺旋槳擋片110，使螺旋槳102能夠很好地固定于螺旋槳連接件109和螺旋槳擋片110之間，并與主軸103連接，確保了螺旋槳102與主軸103的同軸度。
[0057]請(qǐng)參閱圖5，螺旋槳102轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)拉力(圖示中表示為？)由于力的傳遞性，通過螺旋槳連接件109、主軸103、軸承座202、蓋板207以及滑塊208，最終作用于拉壓力傳感器203，并與拉壓力傳感器203受到的作用力(圖示中表示為？’ )大小相等方向相反。
[0058]動(dòng)態(tài)扭矩傳感器104和拉壓力傳感器203均通過數(shù)據(jù)采集卡與電腦相連，數(shù)據(jù)采集卡將動(dòng)態(tài)扭矩傳感器104和拉壓力傳感器203的扭矩和拉力的測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸給電腦進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。
[0059]在使用這種螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置時(shí)，首先將這種螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置安裝于汽車301上，然后啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)101，驅(qū)動(dòng)電機(jī)101的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過動(dòng)態(tài)扭矩傳感器104帶動(dòng)螺旋槳102的主軸103轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)螺旋槳102轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)態(tài)扭矩傳感器104測(cè)量螺旋槳102轉(zhuǎn)動(dòng)的扭矩。
[0060]螺旋槳102在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生沿主軸103的軸向的動(dòng)態(tài)拉力，又由于主軸103上的花鍵107與主軸聯(lián)軸器106上的鍵槽108配合，支撐主軸103的軸承座202與底板201滑動(dòng)連接，使得主軸103能夠沿著軸線方向運(yùn)動(dòng)，該動(dòng)態(tài)拉力通過主軸103以及軸承座202的傳遞作用于拉壓力傳感器203上，使拉壓力傳感器203的內(nèi)部應(yīng)變片產(chǎn)生相應(yīng)的變形。拉壓力傳感器203測(cè)量螺旋槳102轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)態(tài)拉力。
[0061]本實(shí)施例提供的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置在車載試驗(yàn)測(cè)量螺旋槳102的動(dòng)態(tài)拉力和扭矩時(shí)，螺旋槳102既能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)又能夠沿著主軸103的軸線方向移動(dòng)，因此能夠同時(shí)測(cè)量螺旋槳102轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)拉力和扭矩，并且由于動(dòng)態(tài)扭矩傳感器104和拉壓力傳感器203設(shè)置于驅(qū)動(dòng)電機(jī)101與待測(cè)螺旋槳102之間，降低了車載試驗(yàn)中驅(qū)動(dòng)電機(jī)101等推進(jìn)系統(tǒng)部件的振動(dòng)和加速度對(duì)測(cè)量結(jié)果精度的影響，提高了測(cè)量精度。本發(fā)明提供的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，測(cè)量精度高，安裝與維護(hù)方便。
[0062]當(dāng)然，本發(fā)明提供的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置不僅適用于車載試驗(yàn)，也可以運(yùn)用于飛行試驗(yàn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，測(cè)量精度高，避免試驗(yàn)中驅(qū)動(dòng)電機(jī)101等推進(jìn)系統(tǒng)部件振動(dòng)和加減速對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。
[0063]經(jīng)過大量試驗(yàn)證明，本發(fā)明提供的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置在1米標(biāo)準(zhǔn)螺旋槳102的靜拉力實(shí)驗(yàn)中使用，與風(fēng)洞中應(yīng)變天平測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)比，平均相對(duì)誤差在5%以內(nèi)，說明本發(fā)明可行。
[0064]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置，其特征在于，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、螺旋槳、底板以及軸承座； 所述螺旋槳設(shè)置有主軸，所述主軸遠(yuǎn)離所述螺旋槳的一端穿過所述軸承座，并與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸通過動(dòng)態(tài)扭矩傳感器同軸傳動(dòng)連接； 所述主軸與所述動(dòng)態(tài)扭矩傳感器的輸出軸通過主軸聯(lián)軸器連接，所述主軸遠(yuǎn)離所述螺旋槳的一端設(shè)置有花鍵，所述主軸聯(lián)軸器設(shè)置有與所述花鍵配合的鍵槽，所述動(dòng)態(tài)扭矩傳感器與所述底板固定連接； 所述軸承座上設(shè)置有拉壓力傳感器，所述拉壓力傳感器與所述底板通過連接件連接，所述軸承座與所述底板滑動(dòng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)扭矩傳感器與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸通過電機(jī)聯(lián)軸器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置，其特征在于，所述軸承座設(shè)置有兩個(gè)軸承，所述軸承的內(nèi)圈設(shè)置有緊定螺釘孔，兩個(gè)所述軸承分別通過緊定螺釘與所述主軸連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置，其特征在于，所述軸承座的底端設(shè)置有蓋板，所述蓋板的下側(cè)設(shè)置有滑塊，所述底板上設(shè)置有與所述主軸的軸線方向平行的滑軌，所述滑塊與所述滑軌滑動(dòng)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置，其特征在于，所述滑軌為兩條，所述滑塊為四個(gè)，且為兩兩對(duì)稱設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置，其特征在于，所述拉壓力傳感器設(shè)置于所述軸承座的一側(cè)，并且與所述主軸的軸線方向平行設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置，其特征在于，所述連接件為L(zhǎng)形，所述連接件的L形的一邊與所述拉壓力傳感器連接，另一邊與所述底板連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋槳?jiǎng)討B(tài)拉力和扭矩復(fù)合測(cè)量裝置，其特征在于，所述螺旋槳通過螺旋槳連接件以及螺旋槳擋片與所述主軸連接，所述螺旋槳連接件與所述螺旋槳擋片分別位于所述螺旋槳相對(duì)的兩側(cè)，所述螺旋槳連接件位于所述螺旋槳與所述主軸之間。
【文檔編號(hào)】G01L3/00GK104316229SQ201410652080
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月15日
【發(fā)明者】焦俊, 宋筆鋒, 張玉剛, 李育斌, 朱紅 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)