專利名稱：鎖緊螺母工作特性測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及用于測量扭矩的裝置，特別是用于測定緊固螺母旋入和旋出扭矩的測量裝置。
鎖緊螺母國外已普遍用于飛機、汽車、內燃機等有振動而又有防松要求的緊固件連接的機件上，發(fā)展快、應用廣。隨著國外先進技術引進和國產(chǎn)化，開發(fā)鎖緊螺母已成為一個攻關的課題。目前國內一般都用扭矩扳手進行螺母工作特性的測量，它無論在測量參數(shù)、精度和測試方法上都不能滿足有關標準規(guī)定的要求，聯(lián)邦德國專利DE3408310 “Measuring equipment for axial force and tlghtening torque”公開了一種專用的鎖緊螺母軸向力和有效扭矩測量裝置。它是一臺非標準設備，各部件的制造、安裝要求都比較高，另外軸向力和扭矩的傳感器集中在一個套筒上，容易影響測量精度。
本實用新型的目的是設計一套測量裝置，它既可安裝在現(xiàn)有的扭轉試驗機上用來對鎖緊螺母工作特性進行測量，也可配上相應的負荷加載裝置對螺母進行測量，具有通用性，可擴大現(xiàn)有扭轉試驗機的使用范圍。使用電阻應變片測量技術，測量精度高，使用方便，可與微機相連，對測量過程進行顯示和打印記錄。
本實用新型的目的是通過下述方案實現(xiàn)的。測量裝置由扭矩傳感器和軸向力傳感器組成，其形狀尺寸相當于一個標準扭轉計，軸向力傳感器一端固定，另一端安裝并固定試驗螺栓、墊圈、鎖緊螺母，由套筒的一端套于試驗鎖緊螺母上，另一端套于扭矩傳感器的端部，而把軸向力傳感器和扭矩傳感器連成一體，扭矩傳感器的另一端施加扭矩負載；兩個傳感器中都裝有一個中空圓筒形彈性體，其上貼有電阻應變片，將彈性體受力后的應變量轉換成電信號輸出，從而完成鎖緊螺母的軸向力、夾緊載荷和有效扭矩的測量。
附

圖1為本實用新型的軸向力傳感器結構圖；附圖2為扭矩傳感器結構圖。圖中1為主軸，2為彈性體，3為導線連接插座，4為外套筒，5為拼緊螺母，6為試驗螺栓，7為試驗墊圈，8為試驗鎖緊螺母，9為套筒，10為導線連接插座，11為護套，12為彈性件。
結合附圖給出本實用新型實施例。
本實施例由一個軸向力傳感器和兩個扭矩傳感器組成，兩個扭矩傳感器分別用來測量第一次擰入扭矩和第一次、第五次擰出扭矩，選用不同的測量范圍，以提高測量精度，以M8全金屬鎖緊螺母為例，第一次擰出和第五次擰出扭矩應不小于0.85N·m和0.60N·m，則選用0～2N·m的傳感器，第一次擰入扭矩不大于6.0N·m，則選用0～10N·m的傳感器。扭矩傳感器由彈性件12、套筒9、護套11和導線連接插座10組成，彈性件12的一端與套筒9以一方身連接(套筒9為市售套筒扳手中的通用套筒，按不同尺寸的螺母選用相應的套筒)，另一端加工有一扁身，連接到扭轉試驗機的動力端(或其它扭矩加載裝置上)，作為扭矩輸入端。中空圓筒形彈性體12的外圓表面上貼有電阻應變片，其引出線通過安裝在護套11上的導線連接插座10，連接到電阻應變儀或其它電信號處理設備上。為了提高彈性件的靈敏度，采用LY12材料制造。軸向力傳感器由主軸1，彈性件2，外套筒4，試驗螺栓6、墊圈7、鎖緊螺母8等組成，主軸1的一端也加工有一扁身，安裝到扭轉試驗機的固定端上(或用其它方式予以固定，使之不產(chǎn)生軸向和圓周向運動)，固定端和動力端必須保持同軸度，另一端擰上試驗螺栓6，并用螺母5拼緊，使之成為一體，主軸上套裝上彈性件2，可用螺紋連接固定在主軸上，也可用配合尺寸滑套在主軸上，用凸肩進行固定，試驗墊圈7、鎖緊螺母8安裝在試驗螺栓6的另一端(螺栓、墊圈、鎖緊螺母系成組進行試驗的)，并壓緊在與彈性件2相連接的外套筒4上。彈性件2的中段為中空薄壁圓筒形，在外圓表面上貼上電阻應變片，引出線通過安裝在護罩上的導線連接插座3，連接到應變儀或其它設備上。
本測量裝置可直接安裝到扭矩試驗機的固定端和動力端之間，其重量約比校驗試驗機用的標準扭轉計輕1／2，長度也短1／2。輸出信號經(jīng)應變儀，通訊接口，輸入微機，通過計算機應用軟件程序的調用可完成所有要求測量的項目，并可用屏幕顯示或打印輸出一份完整的測試全過程的記錄。
鎖緊螺母的制造，關鍵在于測量，本實用新型為鎖緊螺母的工作特性測量提供了高精度、方便、可靠的測試設備，為制造高質量的鎖緊螺母創(chuàng)造了必要的條件，有著良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
權利要求1.鎖緊螺母工作特性測量裝置，采用電阻應變片作傳感元件，對軸向力和有效扭矩進行測量；其一端為固定端，另一端為動力端(即扭矩負載輸入端)，對一組鎖緊螺母、螺栓、墊圈進行測量，其特征是測量裝置由扭矩傳感器和軸向力傳感器組成，軸向力傳感器一端固定，另一端安裝并固定試驗螺栓、墊圈和鎖緊螺母，由套筒的一端套于試驗鎖緊螺母上，另一端套于扭矩傳感器的端部，而把軸向力傳感器和扭矩傳感器連成一體，扭矩傳感器的另一端施加扭矩負載；兩個傳感器中都裝有一個中空圓筒形彈性件，其上貼有電阻應變片。
2.根據(jù)權利要求1所說的鎖緊螺母工作特性測量裝置，其特征是所說的扭矩傳感器設有兩個，按其測量范圍分別用來測量鎖緊螺母的擰入扭矩和擰出扭矩。
3.根據(jù)權利要求1或2所說的鎖緊螺母工作特性測量裝置，其特征是所說的扭矩傳感器由彈性件12，套筒9，護套11和導線連接插座10組成，彈性件12的一端與套筒9連接，另一端施加扭矩負載，其中空圓筒的外圓表面上貼有電阻應變片。
4.根據(jù)權利要求1或2所說的鎖緊螺母工作特性測量裝置，其特征是所說的軸向力傳感器由主軸1、彈性件2，外套筒4，試驗螺栓6、試驗墊圈7、試驗鎖緊螺母8等組成，主軸1的一端固定，另一端擰上試驗螺栓6，并用螺母5拼緊，使之成為一體，主軸上套裝彈性件2，試驗墊圈7和鎖緊螺母8安裝在試驗螺栓6的另一端，并緊壓在與彈性件2相連接的外套筒4上。
專利摘要本實用新型涉及用于測量螺母扭矩的測量裝置，它可直接安裝于現(xiàn)有的扭轉試驗機上，也可用其它方法加載進行測試。它由軸向力傳感器和扭矩傳感器組成，測試的螺栓、墊圈、鎖緊螺母安裝在軸向力傳感器上，通過套筒與扭矩傳感器連成一體。軸向力傳感器一端安裝在固定端，扭矩傳感器的一端與動力端相連。本裝置使用電阻應變片測量技術，精度高，使用方便，可與微機相連，對測量過程進行顯示和打印記錄。
文檔編號G01L5/24GK2142567SQ9222168
公開日1993年9月22日 申請日期1992年11月25日 優(yōu)先權日1992年11月25日
發(fā)明者許華森 申請人:上海標準件三廠