本發(fā)明屬于扭簧試驗(yàn)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種扭簧定角度測(cè)力裝置。

背景技術(shù)：

精密扭簧在完成制造后，需要進(jìn)行扭矩測(cè)試和進(jìn)行相關(guān)各項(xiàng)的試驗(yàn)，以對(duì)扭簧性能進(jìn)行檢測(cè)或測(cè)試。

對(duì)于扭簧的扭力測(cè)試和對(duì)扭簧在設(shè)定的任意工作角度并保持一定周期情況下的對(duì)比試驗(yàn)(失效試驗(yàn))，目前一般通過扭簧扭矩試驗(yàn)機(jī)上完成的?，F(xiàn)有的扭簧扭矩試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，而各種簡(jiǎn)易扭簧扭矩測(cè)定裝置往往又是針對(duì)一種特定的扭簧制造的，通用性差，都不適用于100％需測(cè)試的批量需求，也都無法完成在規(guī)定的數(shù)個(gè)扭轉(zhuǎn)角度通過保持一定時(shí)間后的前后扭矩的對(duì)比試驗(yàn)(失效試驗(yàn))。

專利文獻(xiàn)CN102175540A公開了一種扭簧扭矩測(cè)量裝置,其包括支承部件、扭簧扭轉(zhuǎn)端部件和扭簧固定端部件,其中扭簧扭轉(zhuǎn)端部件包括固定板、轉(zhuǎn)角盤、轉(zhuǎn)臂和動(dòng)夾板,轉(zhuǎn)角盤和轉(zhuǎn)臂用于確定扭轉(zhuǎn)角,動(dòng)夾板和轉(zhuǎn)臂夾持扭簧扭轉(zhuǎn)端。該技術(shù)方案中的測(cè)量裝置可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量不同扭轉(zhuǎn)角下的扭簧扭矩和動(dòng)態(tài)沖擊扭矩，但是，該測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，扭簧安裝不便，需要通過手柄轉(zhuǎn)動(dòng)配合扭矩傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)扭矩的測(cè)量，而且通用性較差，無法適應(yīng)各批次大批量的測(cè)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種扭簧定角度測(cè)力裝置，其通過優(yōu)化的結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)，利用簡(jiǎn)單可靠的裝配部件即可實(shí)現(xiàn)對(duì)扭簧的扭力測(cè)試和失效測(cè)量，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明，提供一種扭簧定角度測(cè)力裝置，其特征在于，包括固定部分、轉(zhuǎn)動(dòng)部分以及連接部分，其中，

所述固定部分包括支座和固定板，支座為平板狀，其上設(shè)置有與扭簧轉(zhuǎn)動(dòng)方向匹配的環(huán)形通槽以及位于弧形凹槽側(cè)邊上的刻度，用于提供扭簧轉(zhuǎn)動(dòng)空間及測(cè)量扭簧轉(zhuǎn)動(dòng)角度，所述固定板垂直設(shè)置在支座表面上，用于作為扭簧一端的支撐固定面；

所述轉(zhuǎn)動(dòng)部分包括轉(zhuǎn)板，該轉(zhuǎn)板包括設(shè)置于一端的用于支撐扭簧底部并具有中心通孔的底座、設(shè)置于所述底座一側(cè)并凸出底座的用于插入所述弧形通槽中以相對(duì)弧形的滑動(dòng)桿、以及設(shè)置于轉(zhuǎn)板另一端與所述底座同軸的作動(dòng)端，所述扭簧用于同軸設(shè)置于底座與作動(dòng)端之間；

所述連接部分包括芯軸，其為一端端部具有凸出圓臺(tái)的桿體，其用于穿過所述支座平板中心臺(tái)階孔，以使得所述扭簧可套裝在該其上，該芯軸穿過端的端部伸入所述轉(zhuǎn)板的作動(dòng)端；

以此方式，通過驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)部分的轉(zhuǎn)板在所述支座平板上繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，可帶動(dòng)扭簧繞芯軸扭轉(zhuǎn)，通過測(cè)量所述轉(zhuǎn)板在支座平板上轉(zhuǎn)動(dòng)的角度以及位于作動(dòng)端上的測(cè)力裝置測(cè)量得到的力矩，可實(shí)現(xiàn)對(duì)扭簧的力矩測(cè)量。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部分還包括螺母，其與所述滑動(dòng)桿匹配，可用于在所述轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度到位后將其與支座平板鎖緊固定，以用于作為固定角度的扭簧失效測(cè)量。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部分的作動(dòng)端為具有外周呈多邊形狀、內(nèi)壁為方形孔的中空柱體，以用于與外部的作動(dòng)裝置和/或測(cè)力裝置配合安裝。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述呈多邊形的外周用于與套筒扳手匹配，以使得套筒扳手施力帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)動(dòng)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述呈方形孔的內(nèi)壁用于與帶表盤的力矩扳手連接和鎖緊，以測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)扭簧的扭矩。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述所述轉(zhuǎn)動(dòng)部分的轉(zhuǎn)板位于所述作動(dòng)端與底座之間為平板狀，且其與支座刻度對(duì)應(yīng)的平板的側(cè)邊呈尖銳邊，用于作為與對(duì)應(yīng)刻度的指針，以獲得轉(zhuǎn)板的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述固定部分的支座的底部設(shè)置有與夾持裝置匹配的接口。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述固定部分的固定板具有弧形檔邊，用于扭簧端部抵接至固定板上時(shí)在徑向上的位移。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述連接部分還包括套接在所述芯軸桿體與扭簧內(nèi)圈之間的襯套。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述襯套選材為非金屬，以保護(hù)扭簧不被擦傷。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

1)本發(fā)明的測(cè)量裝置針對(duì)精密扭簧的測(cè)試和試驗(yàn)，可以直接將扭簧安裝在本裝置上，通過單人手工操作即可完成精密扭簧全部的測(cè)試和試驗(yàn)；

2)本發(fā)明裝置可通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)部分并結(jié)合其在固定部分上角度刻度(即工作角度)即可用力矩扳手讀出其對(duì)應(yīng)的實(shí)際扭矩，在利用鎖緊螺母將裝置在指定的各種角度下鎖死，保持規(guī)定的時(shí)間后，即可對(duì)比前后的扭力之差，以判斷失效情況。

2)本發(fā)明的裝置是一次性裝夾，測(cè)試數(shù)值準(zhǔn)確，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便實(shí)用。

附圖說明

圖1為按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的扭簧定角度測(cè)力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的扭簧定角度測(cè)力裝置的結(jié)構(gòu)分解圖；

圖3為圖2中扭簧定角度測(cè)力裝置的固定部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖2中扭簧定角度測(cè)力裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖2中扭簧定角度測(cè)力裝置的連接部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的扭簧定角度測(cè)力裝置的整體裝配示意圖；

在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中：1-支座、2-轉(zhuǎn)板、3-鎖緊螺母、4-芯軸、5-襯套、6-固定板、7-扭簧。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

圖1為按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的扭簧定角度測(cè)力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置包括固定部分、旋轉(zhuǎn)部分和連接部分。

如圖1和2所示，固定部分與連接部分通過銷子定位，用螺釘連接，轉(zhuǎn)動(dòng)部分可轉(zhuǎn)動(dòng)地與固定部分連接。

如圖1-3所示，固定部分采用分體設(shè)計(jì)，包括支座1和固定板6，可通過夾具將固定部分夾緊。

如圖3所示，支座1為平板狀，其上設(shè)置有與扭簧7轉(zhuǎn)動(dòng)方向匹配的環(huán)形通槽以及位于弧形凹槽側(cè)邊上的刻度，用于提供扭簧7轉(zhuǎn)動(dòng)空間及測(cè)量扭簧7轉(zhuǎn)動(dòng)角度。固定板6垂直設(shè)置在支座表面上，用于作為扭簧7一端的支撐固定面。

如圖3所示，在一個(gè)實(shí)施例中，支座1其上設(shè)置有方形接口，用于虎鉗緊固；其上表面設(shè)置有與扭簧7最大工作角度一致的刻度盤，其最小刻度例如可以為1°(判斷精度例如為0.5°)，用于指示扭簧的工作角度，如需要進(jìn)一步提高精度則整個(gè)機(jī)構(gòu)包括支座和指針的直接需相應(yīng)成倍數(shù)增大。支座1上設(shè)置有與扭簧7最大工作角度一致環(huán)形通槽，用于形成轉(zhuǎn)板的工作軌跡，該通槽的圓心的與支座要求同軸度例如可以在0.02以內(nèi)，對(duì)通槽的尺寸和內(nèi)部表面粗糙度可以優(yōu)選在Ra0.8以上。支座1上設(shè)置例如6處螺紋孔和例如兩處銷孔，用于連接芯軸和固定板，其中銷孔的垂直度優(yōu)選在0.02以內(nèi)。優(yōu)選地，支座可以采用整體化設(shè)計(jì)和加工，并選用例如馬氏體不銹鋼材料加工。

支座1表面設(shè)有的刻度盤與扭簧最大工作轉(zhuǎn)角一致，用于指示試驗(yàn)時(shí)扭簧的實(shí)際角度；通過轉(zhuǎn)板在支座上的配合，讓被測(cè)試扭簧7圓心與整個(gè)測(cè)試裝置同心；同時(shí)能讓轉(zhuǎn)板上的指針與支座上的刻度盤零位重合，最后支座1還提供了與扭簧最大工作角度一致的同中心的環(huán)形通槽，為轉(zhuǎn)板提供準(zhǔn)確的工作軌跡。

如圖3所示，固定板優(yōu)選為T字形，以防止零件自身受力變形；其上設(shè)置有弧形檔邊，用于防止扭簧7的徑向位移，其弧形的直徑略大于扭簧材料的直徑；其上有光度較高的大平面，是與扭簧7固定邊接觸的工作面并防止扭簧轉(zhuǎn)動(dòng)，該處需表面粗糙度例如可以在Ra0.8以上；其上設(shè)置有例如2處銷孔，用于與支座配合，保證工作面的垂直度優(yōu)選在0.02以內(nèi)；其上設(shè)置有例如2處螺紋孔，用于與支座連接、緊固。該固定板優(yōu)選可選用鋁合金材料加工。

如圖1-4所示，旋轉(zhuǎn)部分包括轉(zhuǎn)板，該轉(zhuǎn)板2包括設(shè)置于一端的用于支撐扭簧底部并具有中心通孔的底座、設(shè)置于底座一側(cè)并凸出底座的用于插入弧形通槽中以相對(duì)弧形的滑動(dòng)桿、以及設(shè)置于轉(zhuǎn)板另一端與底座同軸的作動(dòng)端。扭簧7用于同軸設(shè)置于底座與作動(dòng)端之間。

如圖4所示，轉(zhuǎn)板2為不規(guī)則形狀，優(yōu)選其上方外部設(shè)置有外六角形狀，用于扳手的接口，以施力帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)部分工作；其上方內(nèi)部設(shè)置有正方形孔，并帶有內(nèi)環(huán)形槽，用于與帶表盤的力矩扳手連接和鎖緊，方孔的尺寸應(yīng)與所用力矩扳手的方軸一致并形成小間隙配合。其上方中間部位設(shè)置有兩個(gè)同軸的內(nèi)孔，形成鉸鏈用于與芯軸連接，該處配合例如可以采用H7/g6。轉(zhuǎn)板2外部邊緣處設(shè)置有小三角形的尖銳邊，作為裝置的指針，該指針的側(cè)邊大平面需與后述的工作平面優(yōu)選垂直度不低于0.02；其中間處設(shè)置有光滑的平面，優(yōu)選該處需表面粗糙度在Ra0.8以上，用于與扭簧7活動(dòng)邊接觸的工作面并能帶動(dòng)扭簧旋轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)板2下方設(shè)置有圓柱狀的滑塊(滑動(dòng)桿)，可以讓整個(gè)旋轉(zhuǎn)部分能沿著底座上的相應(yīng)環(huán)形通槽平穩(wěn)、準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)動(dòng)，該滑塊的直徑與上述支座的通槽一致。優(yōu)先地，轉(zhuǎn)板2采用整體化設(shè)計(jì)和加工，為防止同材料粘合效應(yīng)，該件選用奧氏體不銹鋼材料加工。

優(yōu)選地，轉(zhuǎn)動(dòng)部分還可以包括螺母3，其與滑動(dòng)桿匹配，可用于在轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度到位后將其與支座平板鎖緊固定，以用于作為固定角度的扭簧7失效測(cè)量。通過支座1與連接部分旋合用套筒扳手或帶表盤的力矩扳手施力，使得了扭簧7測(cè)試時(shí)能處于的正確位置并能沿要求的工作軌跡平穩(wěn)準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而進(jìn)行試驗(yàn)，在需要進(jìn)行定角度失效分析試驗(yàn)是，還可用鎖緊螺母3將扭簧緊固，讓其長(zhǎng)時(shí)間停留在需要的工作角度位置上保持狀態(tài)；鎖緊螺母3優(yōu)選為下部帶有法蘭面的螺母；用于當(dāng)扭簧處于測(cè)試要工作角度時(shí)，將帶有扭簧7的旋轉(zhuǎn)部分鎖緊在固定部分上；其下方法蘭面需采用噴砂處理，以增大摩擦力來抵抗扭簧7的工作扭力。優(yōu)先地，鎖緊螺母選用A3鋼材料加工。

如圖1-5所示，連接部分一頭同固定部分緊固，一頭與旋轉(zhuǎn)部分連接，如圖5所示，連接部分包括芯軸，芯軸為一端端部具有凸出圓臺(tái)的桿體，其用于穿過支座平板中心臺(tái)階孔，以使得扭簧7可套裝在該其上，該芯軸穿過端的端部伸入轉(zhuǎn)板的作動(dòng)端保證了扭簧中心和測(cè)量裝置的同心。

如圖5所示，芯軸為臺(tái)階圓柱，上部為長(zhǎng)度略大于扭簧高度細(xì)長(zhǎng)圓柱，用于安裝襯套，下部為短粗的圓柱用于與支座形成止口配合以保證垂直度要求，該芯軸中實(shí)際加工中優(yōu)選同軸度在0.02以內(nèi)，其下部的止口需與支座相應(yīng)部位形成過盈配合，并保證裝配后的垂直度優(yōu)選在0.02以內(nèi)；其下方外部設(shè)置有多個(gè)處螺紋過孔，用于與支座連接、緊固。優(yōu)選地，芯軸可選用40Cr材料加工。

本實(shí)施例中，襯套優(yōu)選為兩個(gè)一樣的環(huán)形圓柱體，內(nèi)孔用于安裝在芯軸上，外部與扭簧7內(nèi)圈接觸，其外徑以扭簧7處于最大工作轉(zhuǎn)角后內(nèi)徑一致；其選材為非金屬，以保護(hù)扭簧7不被擦傷。襯套優(yōu)選可選用聚四氟乙烯材料加工。

如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量裝置工作前，先將芯軸置于裝置的中心，然后將扭簧7用旋轉(zhuǎn)部分沿著固定部分的環(huán)形通槽，根據(jù)情況可用扳手或力矩扳手手動(dòng)施力，轉(zhuǎn)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)部分，此時(shí)指針?biāo)究潭燃礊榕せ傻墓ぷ鹘嵌龋匕馐炙镜呐ぞ刂导礊樵摻嵌认碌呐せ蓪?shí)際工作扭矩。

如圖6所示，工作時(shí)，首先將襯套5套入扭簧內(nèi)圈，然后將扭簧7放入轉(zhuǎn)板2的鉸鏈孔中間，再將轉(zhuǎn)板2的鉸鏈孔套入芯軸中，同步完成轉(zhuǎn)板2滑塊與支座1通槽的套入，

轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)板2使之與固定板6靠緊，同時(shí)將扭簧的一頭與固定板平面靠緊一頭與轉(zhuǎn)板平面接觸，此時(shí)即為扭簧7的起始零角度，帶上鎖緊螺母無需擰緊，完成該步驟后。再將帶表盤的力矩扳手的方軸嵌入轉(zhuǎn)板的方孔中，讓扳手的鋼珠嵌入轉(zhuǎn)板的環(huán)形槽，用扳手或力矩扳手旋轉(zhuǎn)：當(dāng)做測(cè)扭矩測(cè)試試驗(yàn)時(shí)采用帶表頭的力矩扳手，觀察指針的達(dá)到規(guī)定的角度時(shí)，記錄相應(yīng)的扭矩值，通過選定的不同工作角度的測(cè)試得到的不同扭矩值，可計(jì)算出該扭簧的扭力值。

當(dāng)做失效測(cè)試時(shí)采用扳手，觀察指針的達(dá)到規(guī)定的角度時(shí)，再將鎖緊螺母擰緊，再用力矩扳手放入旋轉(zhuǎn)部分中，松開鎖緊螺母，記錄該角度下此刻的扭矩值，放置一定周期后，松開鎖緊螺母，記錄該角度下此刻的扭矩值，作前后對(duì)比的數(shù)據(jù)分析，完成該角度下失效測(cè)試。

在本發(fā)明的裝置中，除了芯軸、支座、固定板和轉(zhuǎn)板等4個(gè)部件的配合和定位部位的尺寸、形位公差、表面粗糙度的精度要求較高；其余部分的精度和尺寸均設(shè)置為自由公差，即可滿足使用，成本低，加工工藝性和經(jīng)濟(jì)性好。

最后所應(yīng)說明的是，以上具體實(shí)施方式僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。