Устройство для измерения крутящего момента

 

Изобретение относится к машиностроению, конкретно к устройствам для измерения крутящего момента в механизмах и машинах. Цель изобретения - повышение точности измерения путем увеличения чувствительности. Устройство для измерения крутящего момента содержит два вала 1,2, соединенных чувствительным элементом 3, выполненным в виде дифференциального механизма, водило 4 которого связано с валом 1 и коронная шестерня 5 - с валом 2, а солнечная шестерня 6 на одном торце 7 снабжена торсионным валом 8, связанным с коронной шестерней 5, и на другом торце 9 - преобразователем 10 вращательного движения в линейное перемещение, выполненным, например, в виде установленной в водиле 4 и соосной ему кулачковой пары 11, одна из частей 12 которой связана с солнечной шестерней 6 и установлена относительно водила 4 с возможностью вращения, а другая часть 13 связана с соосным водилу 4 кольцом 14 и установлена относительно водила 4 с возможностью осевого перемещения, противоположного воздействию на нее пружины 15. Возможность осевого перемещения части 13 кулачковой пары 11 относительно водила 4 обеспечивается за счет штифта 16, установленного в части 13 и взаимодействующего с пазом 17, выполненным в водиле 4, а связь части 13 с кольцом 14 выполнена в виде стержня 18, установленного в хвостовичок 19 части 13 и отверстия 20 кольца 14. Измеритель крутящего момента выполнен, например, в виде стрелки 21, установленной на неподвижной опоре 22 и взаимодействующей одним концом 23 с пазом 24 кольца 14, при этом другой ее конец 25 снабжен индикатором поворота 26. Возможна электрическая система преобразования линейного перемещения кольца 14 в контролируемую величину. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (р 4 G 01 L 3/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям

flpH ГКНТ СССР (21) 4234287/24"!О (22) 27.04.87 (46) 15.07.89. Бюл. У 26 (71) Белорусский политехнический институт (72) О.К.Довнар, А.И.Бобровник, В.Л.Николаенко и А.Т,Скойбеда (53) 531.781(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 465567, кл. G 01 Ь 3/10, 1975.

Авторское свидетельство СССР

11 532021, кл. G 01 L 3/06, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯШЕГО МОМЕНТА (57) Изобретение относится к машиностроению, конкретно к устройствам для измерения крутящего момента в механизмах и машинах. Цель изобретения — повьппение точности измерения путем увеличения чувствительности °

Устройство для измерения крутящего момента содержит два вала 1,2, соединенных чувствительным элементом 3 выполненным в виде дифференциального механизма, водило 4 которого связано с валом 1 и коронная шестерня 5

„.SU„„1493887 A 1

2 с валом 2, а солнечная шестерня 6 на одном торце 7 снабжена торсионным ва-, лом 8, связанным с коронной шестерней 5, и на другом торце 9 — преобразователем 10 вращательного движения в линейное перемещение, выполненным, например, в виде установленной в водиле 4 и соосной ему кулачковой пары 11, одна иэ частей 12 которой связана с солнечной шестерней 6 и установлена относительно водила 4 с возможностью вращения, а другая часть 13 связана с соосным водилу 4 кольцом 14 и установлена относительно водила 4 с воэможностью осевого перемещения, противоположного воздействию на нее пружины 15. Воэможность осевого перемещения части 13 кулачко- вой пары 11 относительно водила 4 обеспечивается эа счет штифта 16, установленного в части 13 и взаимодействующего с пазом 17, выполненным в водиле 4, а связь части 13 с кольцом 14 выполнена в виде стержня 18, установленного в хвостовичок 19 части 13 и отверстия 20 кольца 14. Из1493887

ЧС = Ч.р где Чк и (рс

Ч торс

) к ц ) Ч торс меритель крутящего момента выполнен, например, в виде стрелки 21, установленной на неподвижной опоре 22 и взаимодействующей одним концот. 23

C пазом 24 кольца 14, при этом друИзобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для измерения крутящего момента в механизмах и машинах. 15

Цель изобретения — повышение точности измерения путем увеличения чувствительности.

На чертеже изображено устройство для измерения крутящего момента, про- 20 дольный разрез.

Устройство для измерения крутящего момента содержит два вала 1,2„ соединенных чувствительным элементом 3, выполненным в виде дифференциального механизма, водило 4 которого связано с валом 1, коронная шестерня 5 — с валом 2, а солнечная шестерня 6 на одном торце 7 снабжена торсионным валом 8, связанным с ко- 30 ронной шестерней 5, и на другом торце 9 — преобразователем 1О вращательного движения в линейное перемещение, выполненным, например, в виде установленной в водиле 4 и соосной ему 35 кулачковой пары 11, одна из частей 12 которой связана с солнечной шестерней 6 и установлена отно.ительно водила а возможностью вращения, а другая часть 13 связана с соосным води- 4р лу 4 кольцом !4 и установлена относительно водила 4 с возможностью осевого перемещения, противоположного ноздействию на нее пружины 14.

Воэможность осевого перемещения части 13 кулачковой пары 11 относительно водила 4 обеспечивается за счет штифта 16, установленного в части 13 и взаимодействующего с пазом 17, выполненным в водиле 4, а связь части 13 с кольцом 14 выполнена в ниде стержня 18, установленного в хвостовичок 19 части 13 и отверстия 20 кольца 14.

Измеритель крутящего момента выпол-55 нен например, в виде, стрелки 21, установленной на неподвижной опоре 22 и взаимодействующей одним концом 23 с пазом 24 кольца 14, при этом другой гой ее конец 25 снабжен индикатором поворота 26. Возможна электрическая система преобразования линейного перемещения кольца 14 в контролируемую величину. 1 ил. конец 25 снабжен индикатором 26 поворота. Возможна и электрическая система преобразования линейного перемещения кольца 14 в контролируемую величину.

Устройство для измерения крутящс-го момента работает следующим образом.

Устройство встраивае.ся в валопровод, крутящий момент на ..отором должен быть измерен с помощью двух фланцев 27, 28. Крутящий момент, передаваемый от вала 1 на вал 2, разделяется на водиле 4 планетарного механизма на два потока. Первый поток передается через сателлит 29 и коронную шестерню 6 и торсионный вап 8. Величины потоков, передаваемых через коронную шестерню 5 и солнечную шестерню 6, зависят от внутреннего передаточного числа К планетарного механизма и определяются по формулам:

К 1

М= М вЂ” — — М=М--к s b K+1

К+1 где Мк и Мс - величины крутящих»о ментов, передаваемых соответственно через коронную и солнечную шестерни.

Поток крутящего мбмента, передаваемый через торсионный вал 8, производит его закрутку, что поворачивает солнечную шестерню 6 и коронную шес— терню 5 относительно водила 4. Углдвые перемещейия солнечной 6 и коронной шестерен 5 относительно водила 4 при закрутке торсиона 8 связаны зависимостью величины угловых перемещений соответственно коронной и солнечной шестерен; величина углового перемещения торсионного вала.

Составитель Э.Шумилова

Техред М.Дидык Корректор А»КоэоРиз

Редактор М. Бандура

Заказ 4094/39 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 !49388

В результате поворота части 12, совмещенной с солнечной шестерней 6, относительно водила 4, величина которого находится в линейной эависимос5 ти от величиныизмеряемого устройством крутящего момента, через кулачковую пару 11 часть 13 благодаря фиксации от поворота относительно водила 4 эа счет штифта 16 получает линейное пе- 10

Яемещение. Данное линейное перемещение части 13 через хвостовичок 19, стержень 18 и кольцо 14 передается на стрелку 21, которая указывает по иидикатору 26 величину измеренного 15 крутящего момента. Пружина 15 служит для поджатия части 13 к части ll, т.е. для обеспечения обратного слежения устройства при уменьшении величины измеряемого крутяшего момен- 20 та.

Устройство работает и при реверсированном направлении крутящего момента, при этом принцип преобразования крутящего момента в показания индикатора аналогичный описанному.

7 6

Формула и з обретения

Устройство для измерения крутящего момента, содержащее два вала, соединенные чувствительным элементом, связанным с преобразователем крутиI щего момента в перемещение и измерителем момента, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью говышения точности измерения, чувствительный элемент выполнен в виде дифференциального механизма, водило которого связано с одним валом, коронная шестерня " с.другим, солнечная шестерйя связана с коронной шестерней через торсионный вал, а с водилом — через преобразователь крутящего момента в линейное перемещение, связанный с измерителем момента, причем преобразователь крутящего момента в перемещение выполнен в виде установленной в водиле и соосной ему кулачковой пары, одна иэ частей которой связана с солнечной шестерней, а другая подпружинена и связана с соосным водилу концом, причем кольцо связано с измерителем момента.