专利名称：一种力随动传递装置的制作方法
技术领域：
本发明属于复现砝码质量的衡量仪器技术领域，具体涉及一种力随动传递装置。
背景技术：
近年来，复现大砝码质量的衡量仪器有了很大的发展，其主要思路是采用杠杆系统，对砝码质量产生的重力进行比例缩小，再采用高准确度等级的电磁力传感器分辨缩小后的力值。产生这种技术方案的背景原因是在质量量传时，砝码是主标准器，衡量仪器用于复现砝码质量，是从属设备，只要保证了砝码的准确度以及衡量仪器的分辨能力，即能保证质量量传。在采用上述思路研制大测量范围衡量仪器时，为在有限空间内增大杠杆系统的缩放比例，采用了两级正交杠杆结构，如图3所示。即一级杠杆的力点5的力正交传递到二级杠杆，作为二级杠杆的重点6，在实际工作中，不可能考虑一级杠杆力点5与二级杠杆重点6 之间点接触，因此，如何合理的把一级杠杆力点5的力传递到二级杠杆的重点6,需要精心设计。以力线接触、正交传递为前提进行了设计，实施过程中发现，无论通过多么精密的机械设计及加工，在后期装调时都难以满足力正交传递的要求。
发明内容本发明的目的在于提供一种力随动传递装置，可以解决一级杠杆和二级杠杆之间力的正交传递问题。本发明的技术方案如下一种力随动传递装置，该装置包括上刀座、钢球、外套以及下刀座，其中，外套为中间带有隔板的圆柱筒结构，且在隔板两个相互垂直的轴线上沿圆周均匀开有四个圆孔，上刀座和下刀座均为一端开有“V”型凹槽，直径与外套内径相匹配的圆柱体结构，上刀座中“V”型凹槽的底线和下刀座中“V”型凹槽的底线相互垂直，成90°的夹角，上刀座圆形面的一端和下刀座圆形面的一端分别置于外套隔板上端的圆柱筒和隔板下端的圆柱筒中，并将四个直径略小于外套隔板圆孔直径的钢球夹紧在外套隔板圆孔中。所述的外套为外直径42 48mm,内直径38 44mm,高42 50mm,中间带有厚度为3 5mm隔板的圆柱筒结构。所述的上刀座和下刀座一端开有120°角度的“V”凹槽，且高度为36 40mm。所述的钢球的直径为5 7mm,且任意两个钢球直径的球径差不超过3um。所述的上刀座和下刀座的外表面，以及外套的内壁摩擦系数小。本发明的显著效果在于本发明所述的一种力随动传递装置，可以非常容易地实现一级杠杆和二级杠杆之间力的正交传递，且该装置结构简单，满足了一级杠杆和二级杠杆之间力的正交传递。

图I为本发明所述的一种力随动传递装置结构示意图；[0012]图2为图I中外套的俯视图；图3为现有技术中两级杠杆力正交传递示意图；图中1、上刀座；2、钢球；3、外套；4、下刀座；5、一级杠杆力点；6、二级杠杆重点；
7、一级杠杆重点。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。实施例I如图I、图2所示,一种力随动传递装置,包括上刀座I、钢球2、外套3以及下刀座4，其中，外套3为外直径42臟，内直径38臟，高42臟，中间带有厚度为3mm隔板的圆柱筒结构，并在圆形隔板两个相互垂直的轴线上沿圆周均匀开有四个直径为6mm的圆孔，且在任 意轴线上的两个圆孔中心的距离为28mm ;上刀座I和下刀座4均为一端开有120°角度“V”型凹槽，直径为38mm,高为36mm的圆柱体结构,上刀座I圆形面的一端和下刀座4圆形面的一端分别置于外套3隔板上端的圆柱筒和隔板下端的圆柱筒中，并将四个置于外套3隔板圆孔的直径为5mm的钢球2夹紧，且上刀座I中“V”型凹槽的底线和下刀座4中“V”型凹槽的底线相互垂直，成90°的夹角，其中，四个钢球2之间球径差不超过3um ;上刀座I和下刀座4的外表面，以及外套3内壁摩擦系数小，以减少上刀座I、下刀座4与钢球2的摩擦力，以及减少上刀座I、下刀座4与外套3内壁的摩擦力。实施例2如图I、图2所示,一种力随动传递装置,包括上刀座I、钢球2、外套3以及下刀座
4,其中，夕卜套3为外直径45mm,内直径41mm,高46mm,中间带有厚度为4mm隔板的圆柱筒结构，并在圆形隔板两个相互垂直的轴线上沿圆周均匀开有四个直径为7. 5mm的圆孔，且在任意轴线上的两个圆孔中心的距离为30mm ;上刀座I和下刀座4均为一端开有120°角度“V”型凹槽，直径为41mm,高为37. 8mm的圆柱体结构,上刀座I圆形面的一端和下刀座4圆形面的一端分别置于外套3隔板上端的圆柱筒和隔板下端的圆柱筒中，并将四个置于外套3隔板圆孔的直径为6. 5mm的钢球2夹紧，且上刀座I中“V”型凹槽的底线和下刀座4中“V”型凹槽的底线相互垂直，成90°的夹角，其中，四个钢球2之间球径差不超过3um ;上刀座I和下刀座4的外表面，以及外套3内壁摩擦系数小，以减少上刀座I、下刀座4与钢球2的摩擦力，以及减少上刀座I、下刀座4与外套3内壁的摩擦力。实施例3如图I、图2所示,一种力随动传递装置,包括上刀座I、钢球2、外套3以及下刀座4，其中，外套3为外直径48mm，内直径44mm，高50mm，中间带有厚度为5mm隔板的圆柱筒结构，并在圆形隔板两个相互垂直的轴线上沿圆周均匀开有四个直径为8mm的圆孔，且在任意轴线上的两个圆孔中心的距离为32mm ;上刀座I和下刀座4均为一端开有120°角度“V”型凹槽，直径为44mm,高为40mm的圆柱体结构,上刀座I圆形面的一端和下刀座4圆形面的一端分别置于外套3隔板上端的圆柱筒和隔板下端的圆柱筒中，并将四个置于外套3隔板圆孔的直径为7mm的钢球2夹紧，且上刀座I中“V”型凹槽的底线和下刀座4中“V”型凹槽的底线相互垂直，成90°的夹角，其中，四个钢球2之间球径差不超过3um ;上刀座I和下刀座4的外表面，以及外套3内壁摩擦系数小，以减少上刀座I、下刀座4与钢球2的摩擦力，以及减少上刀座I、下刀座4与外套3内壁的摩擦力。本发明所述的一种力随动传递装置，将下刀座4置于二级杠杆重点6上，使下刀座6中“V”型凹槽的底线与二级杠杆重点6的重点线接触，将上刀座I置于一级杠杆力点 5下，使上刀座I中的“V”型凹槽与一级杠杆力点5的力点线接触，且一级杠杆力点5的力点线与凹槽的夹角小于45°，在一级杠杆重点7处加载，则上刀座I自动旋转至其与一级杠杆力点5之间线接触。
权利要求1.一种力随动传递装置，其特征在于该装置包括上刀座(I)、钢球(2)、外套(3)以及下刀座(4)，其中，外套(3)为中间带有隔板的圆柱筒结构，且在隔板两个相互垂直的轴线上沿圆周均匀开有四个圆孔，上刀座(I)和下刀座(4)均为一端开有“V”型凹槽，直径与外套⑶内径相匹配的圆柱体结构，上刀座(I)中“V”型凹槽的底线和下刀座(4)中“V”型凹槽的底线相互垂直，成90°的夹角，上刀座(I)圆形面的一端和下刀座(4)圆形面的一端分别置于外套(3)隔板上端的圆柱筒和隔板下端的圆柱筒中，并将四个直径略小于外套(3)隔板圆孔直径的钢球(2)夹紧在外套(3)隔板圆孔中。
2.根据权利要求I所述的一种力随动传递装置，其特征在于所述的外套(3)为外直径42 48mm,内直径38 44mm,高42 50mm,中间带有厚度为3 5mm隔板的圆柱筒结构。
3.根据权利要求2所述的一种力随动传递装置，其特征在于所述的上刀座(I)和下刀座⑷一端开有120°角度的“V”凹槽，且高度为36 40mm。
4.根据权利要求3所述的一种力随动传递装置，其特征在于所述的钢球(2)的直径为5 7mm,且任意两个钢球(2)直径的球径差不超过3um。
专利摘要本实用新型涉及复现砝码质量的衡量仪器技术领域，具体公开了一种力随动传递装置。该力随动传递装置，包括上刀座、钢球、外套以及下刀座，其中，外套为中间带有隔板的圆柱筒结构，且在隔板两个相互垂直的轴线上沿圆周均匀开有四个圆孔，上刀座和下刀座均为一端开有“V”型凹槽，直径与外套内径相匹配的圆柱体结构，上刀座圆形面的一端和下刀座圆形面的一端分别置于外套隔板上端的圆柱筒和隔板下端的圆柱筒中，并将四个直径略小于外套隔板圆孔直径的钢球夹紧在外套隔板圆孔中。该力随动传递装置，可以非常容易地实现一级杠杆和二级杠杆之间力的正交传递，且该装置结构简单，满足了一级杠杆和二级杠杆之间力的正交传递。
文档编号G01G21/00GK202547752SQ20112040768
公开日2012年11月21日 申请日期2011年10月24日 优先权日2011年10月24日
发明者李廷元, 梅红伟, 王小三 申请人:中国运载火箭技术研究院, 北京航天计量测试技术研究所