专利名称：一种转动惯量测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种针对复杂回转体的转动惯量测量装置。
背景技术：
在雷达等自动控制系统中，被控对象的转动惯量是一个重要参量。而被控对象往往是由许多光学、机械零部件、电气元部件组成。他们具有复杂的几何形状，很难准确计算出它们的转动惯量，工程中常需要用测试的方法确定其转动惯量。 目前，测量转动惯量的方法主要有复摆法、三线扭摆法、落体法、单线扭摆法、金属扭杆扭振法等测量方法。但上述方法存在误差较大，精度较低，测量大工件时安装不安全和测量过程复杂等缺点。传统的扭摆法一般都是对被测物体的转动周期直接进行测量，测量时阻尼比的变化会影响周期，造成测量周期的不准确；在测试信号中存在噪声，对信号的过零点产生影响，计算周期时造成的误差，因此传统的扭摆法很难保证测量的转动惯量的精度。

发明内容本实用新型要解决的技术问题，是提供一种测量精度高、速度快、稳定性好、操作
方便，结构简单，适合各种回转体或非规则物体转动惯量测量装置。 采用的技术方案是 —种转动惯量测量装置，包括箱体、中心轴、动力轴、扭摆轴、圆柱螺旋压縮弹簧、偏心轮、偏心轮轴和手柄。所述的中心轴两端装有角接触球轴承，中心轴通过两端角接触球轴承支撑在箱体和箱体内的轴承承载台上，并分别以轴承盖和圆螺母固定。两个动力轴和两个扭摆轴的一端分别对称地螺纹连接中心轴上部和下部，并用螺母紧固。所述偏心轮轴上套装有手柄底座，手柄底座装在箱体上并固定连接箱体，偏心轮轴一端与一个动力轴端通过螺纹接头连接，动力轴端装有深沟球轴承，深沟球轴承的内圈与动力轴以平键连接，用轴肩和穿装在螺纹接头上的弹簧挡圈定位，偏心轮装在深沟球轴承上。所述两个扭摆轴的另一端在同一个方向上均连接圆柱螺旋压縮弹簧的一端，弹簧另一端连接固定在轴承承载台的弹簧挂钩座上。所述手柄安装在偏心轮轴上。 上述的手柄由手柄座、手柄杆和手柄球组成，手柄座装在偏心轮轴的另一端，手柄杆一端螺纹连接手柄座，手柄球螺纹连接在手柄杆的另一端。 本装置配备传感器、计算机，通过传感器把装置上圆柱螺旋压縮弹簧振动产生的振动衰减波形传到计算机，将装置扭摆产生振动信号，通过USB采集卡对振动信号进行精确的采集，通过虚拟仪器软件计算振动系统的阻尼比重固有频率，进而精确计算出转动惯 本实用新型设计合理，工作原理明确，结构简单，零部件少，安装和调试简单，安全、可靠，测量精度高、速度快，稳定性好，操作方便，广泛适用于航天、航空、兵器、机械、轻工以及生物力学等科研、生产领域。

图1是本实用新型的结构示意图。[0011] 图2是图1的俯视图。[0012] 图3是图1的A-A剖视图。[0013] 图4是图1的C向视图。
具体实施方式—种转动惯量测量装置，包括箱体1、中心轴3、动力轴8、扭摆轴9、圆柱螺旋压縮弹簧10、偏心轮14、偏心轮轴19和手柄。所述的中心轴3两端装有角接触球轴承5，中心轴3通过两端角接触球轴承5支撑在箱体1和箱体内的轴承承载台24上，并分别以轴承盖4和圆螺母12固定。其轴承盖4用内六角圆柱头螺钉2和弹簧垫圈6固定在箱体1上。两个动力轴8和两个扭摆轴9的一端分别对称地螺纹连接中心轴3上部和下部，并用螺母13、7紧固。所述偏心轮轴19上套装有手柄底座20，手柄底座20装在箱体1上并固定连接箱体l，偏心轮轴19 一端与一个动力轴8端通过螺纹接头18连接，动力轴8端装有深沟球轴承17，深沟球轴承17的内圈与动力轴8以平键16连接，用轴肩和穿装在螺纹接头18上的弹簧挡圈15定位，偏心轮14装在深沟球轴承17上。所述两个扭摆轴9的另一端在同一个方向上均连接圆柱螺旋压縮弹簧10的一端，弹簧另一端连接固定在轴承承载台24的弹簧挂钩座11上。所述的手柄由手柄座21、手柄杆22和手柄球23组成，手柄座21装在偏心轮轴19的另一端，手柄杆22 —端螺纹连接手柄座21，手柄球23螺纹连接在手柄杆22的另一
丄山顺。 工作原理 被测工件放在与中心转轴3连接的载物台上，使被测工件的轴心和中心转轴的轴心对齐，应用手柄转动一角度，扭摆轴9上附加有磁铁，当霍尔开关感应到磁铁的吸性时，电磁铁吸合，将扭摆轴吸住。由于手柄连接偏心轮14，当再次转动手柄的时候，将偏心轮转到与深沟球轴承17脱离状态，然后按动开关释放电磁铁后，扭摆轴9开始摆动，通过传感器和采集卡将振动的全部信号送入计算机进行处理，最终将转动惯量显示在计算机显示器上。
权利要求一种转动惯量测量装置，包括箱体(1)、中心轴(3)、动力轴(8)、扭摆轴(9)、圆柱螺旋压缩弹簧(10)、偏心轮(14)、偏心轮轴(19)和手柄，其特征在于所述的中心轴(3)两端装有角接触球轴承(5)，中心轴(3)通过两端角接触球轴承(5)支撑在箱体(1)和箱体内的轴承承载台(24)上，并分别以轴承盖(4)和圆螺母(12)固定，两个动力轴(8)和两个扭摆轴(9)的一端分别对称地螺纹连接中心轴(3)上部和下部，并用螺母(13、7)紧固，所述偏心轮轴(19)上套装有手柄底座(20)，手柄底座(20)装在箱体(1)上并固定连接箱体(1)，偏心轮轴(19)一端与一个动力轴(8)端通过螺纹接头(18)连接，动力轴(8)端装有深沟球轴承(17)，深沟球轴承(17)的内圈与动力轴(8)以平键(16)连接，用轴肩和穿装在螺纹接头(18)上的弹簧挡圈(15)定位，偏心轮(14)装在深沟球轴承(17)上，所述两个扭摆轴(9)的另一端在同一个方向上均连接圆柱螺旋压缩弹簧(10)的一端，弹簧另一端连接固定在轴承承载台(24)的弹簧挂钩座(11)上。
2. 根据权利要求1所述的一种转动惯量测量装置，其特征在于所述的手柄由手柄座(21) 、手柄杆(22)和手柄球(23)组成，手柄座(21)装在偏心轮轴(19)的另一端，手柄杆(22) —端螺纹连接手柄座(21)，手柄球(23)螺纹连接在手柄杆(22)的另一端。
专利摘要一种转动惯量测量装置，包括箱体、中心轴、动力轴、扭摆轴、圆柱螺旋压缩弹簧、偏心轮、偏心轮轴和手柄。中心轴通过两端角接触球轴承支撑在箱体上。两个动力轴和两个扭摆轴的一端分别对称地螺纹连接中心轴上部和下部。偏心轮轴上套装有手柄底座，手柄底座装在箱体上，偏心轮轴一端与一个动力轴端通过螺纹接头连接，动力轴端装有深沟球轴承，其内圈与动力轴以键连接，偏心轮装在深沟球轴承上。所述两个扭摆轴的另一端在同一个方向上均连接圆柱螺旋压缩弹簧的一端，弹簧另一端连接固定在轴承承载台的弹簧挂钩座上。所述手柄安装在偏心轮轴上。本实用新型结构简单，安装和调试简单、安全、可靠，测量精度高、速度快、稳定性好，操作方便，广泛适用于航天、航空、机械及生物力学等科研、生产领域。
文档编号G01M1/10GK201444101SQ200920014378
公开日2010年4月28日 申请日期2009年6月5日 优先权日2009年6月5日
发明者丛培田, 刘玉梅, 张宗媛, 韩辉 申请人:沈阳理工大