专利名称：无销轴铰链力矩测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种力矩测试装置，特别涉及一种无销轴铰链力矩测试装置，属于空 间应用设备的测试领域。
背景技术：
铰链可用于星、船太阳翼展开机构。太阳帆板展开过程主要依靠铰链弹簧收拢存 储的能量，展开时释放能量，驱动太阳帆板展开，在展开过程中铰链自身产生驱动力矩和摩 擦阻力矩；目前，太阳翼展开机构中使用的铰链主要为销轴式铰链，并已有成熟的销轴式铰 链力矩测试装置。对无销轴铰链的研究测试处于开始阶段，缺乏相应的力矩测试装置。无销轴铰链 力矩测试装置用于测试无销轴铰链在收拢和展开过程中的驱动力矩和摩擦阻力矩。通过无 销轴铰链力矩测试装置，可以在地面模拟无销轴铰链实际工作时的真空环境和高低温交变 环境，得到准确的测试数据。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是为无销轴铰链提供力矩测试装置，它可以测试铰 链在真空环境和高低温环境下的力矩参数。本发明提供了一种无销轴铰链力矩测试装置，包括两套立柱、横梁、铰链拨杆、传 动轴、蜗轮、蜗杆、电机、动态扭矩传感器、角度传感器，以及一个固定支架，一个移动支架， 其特征在于，固定支架和横梁A分别连接在立柱A上；移动支架和横梁B分别连接在立柱B 上；固定支架和横梁A间设置有铰链拨杆A，铰链拨杆A由横梁A以及与无销轴铰链的一个 基板同轴的传动轴A支撑；移动支架和横梁B间设置有铰链拨杆B，铰链拨杆B由横梁B以 及与无销轴铰链的另一个基板同轴的传动轴B支撑；铰链拨杆A和铰链拨杆B分别固定无 销轴铰链的两个基板；传动轴A和传动轴B —端分别穿过铰链拨杆A和铰链拨杆B，使无销 轴铰链可以随传动轴A和传动轴B —起转动，另一端分别与蜗轮A和蜗轮B连接，蜗轮A和 蜗轮B分别与由电机A和电机B驱动的蜗杆A和蜗杆B连接，从而通过涡轮分别带动无销 轴铰链的两个基板转动；在传动轴A和传动轴B上分别安装有动态扭矩传感器A和动态扭 矩传感器B以及角度传感器A和角度传感器B，可以分别测试无销轴铰链两个转轴转动时的 扭矩和角度值。在立柱A和立柱B上还可以固定有齿条A和齿条B，横梁A和横梁B与齿条A和齿 条B套接，可以通过齿条A和齿条B在立柱A和立柱B上上下移动，从而满足对不同高度尺 寸无销轴铰链的测试需求。在固定支架上还可以固定齿条C，移动支架以及立柱B与齿条C套接，可以通过齿 条C在固定支架上左右移动，从而满足对不同轴距尺寸无销轴铰链的测试需求。本发明与现有技术相比的有益效果是1提供一种无销轴铰链力矩测试装置，弥补现有设备不能测试无销轴铰链力矩的
3不足；2可兼容销轴式铰链力矩测试。


附图1为本发明的正面结构示意图，附图2为本发明的背面结构示意图。图中1立柱A 2齿条A 3静态扭矩传感器 4横梁A 5铰链拨杆 A 6固定支架 7传动轴A 8动态扭矩传感器A 9蜗杆AlO蜗轮A 11手轮 A 12右面板 13后面板1 4手轮B 15蜗杆B 16蜗轮B 17动态扭矩 传感器B 18传动轴B 19移动支架20无销轴铰链 21铰链拨杆B 22横梁B 23齿条B 24立柱B25轴承座 26齿轮轴 27手轮C 28电机座B 29电机 B 30角度传感器座B 31角度传感器B 32左面板 33角度传感器A 34角 度传感器座A 35电机座A 36电机A 37前面板 38齿条C 39导轨
具体实施例方式图1和图2为本发明所述装置的一个具体实施方式
。参阅附图，本实施例由立柱A 1，立柱B 24，齿条A 2，齿条B 23，齿条C 38，横梁A 4，横梁B 22，铰链拨杆A 5，铰链拨杆B 21，传动轴A 7，传动轴B 18，动态扭矩传感器A 8， 动态扭矩传感器B 17，电机A36，电机B 29，角度传感器A 33，角度传感器B 31，固定支架 6，移动支架19，导轨39，前面板37，左面板32，后面板13，右面板12，静态扭矩传感器3，蜗 杆A 9，蜗杆B 15，蜗轮A 10，蜗轮B 16，手轮All，手轮B 14，手轮C 27组成。其中无销轴铰链20安装在铰链拨杆A 5和铰链拨杆B 21上，铰链拨杆A 5由横 梁A 4和传动轴A 7支撑，横梁A 4安装在立柱A 1上，并可通过齿条A 2上下调节；传动 轴A 7安装在固定支架6上，动态扭矩传感器A8、蜗轮A 10安装在传动轴A 7上，角度传感 器A 33的轴与传动轴A 7连接，蜗杆A 9、电机座A 35安装在固定支架6上，电机A 36安 装在电机座A 35上，电机A 36的轴与蜗杆A 9连接，蜗杆A 9与蜗轮A 10连接；角度传感 器座A 34安装在固定支架6上，角度传感器A 33安装在角度传感器座A 34上，角度传感 器A 33的轴与传动轴A 7连接。铰链拨杆B 21由横梁B 22和传动轴B 18支撑，横梁B 22安装在立柱B 24上， 并可通过齿条B 23上下调节；传动轴B 18安装在移动支架19上，动态扭矩传感器B 17、 蜗轮B 16安装在传动轴B 18上，角度传感器B31的轴与传动轴B 18连接，蜗杆B 15、电 机座B 28安装在移动支架19上，电机B 29安装在电机座B 28上，电机B 29的轴与蜗杆 B 15连接，蜗杆B 15与蜗轮B 16连接；角度传感器座B 30安装在移动支架19上，角度传 感器B 31安装在角度传感器座B 30上，角度传感器B 31的轴与传动轴B 18连接。移动支架19安装在导轨39上，导轨39安装在齿条C 38上，导轨39可在齿条C 38上移动，齿条C 38安装存固定支架6上。手轮A 11安装在蜗杆A 9上，用于手动转动蜗杆A 9，手轮B 14安装在蜗杆B 15 上，用于手动转动蜗杆B 15，手轮C 27安装在齿轮轴26上，转动手轮C 27可以调节移动支 架19与固定支架6之间的位置。
在进行销轴式铰链测试时，静态扭矩传感器3安装在横梁A 4上。前面板37，左面板32，后面板13，右面板12分别安装在固定支架6的四周，用于隔 离用户和测试装置内部传动系统，并对测试装置起支撑作用。本实施例所述装置的工作过程为无销轴铰链20安装在铰链拨杆A 5和铰链拨杆B 21上，铰链拨杆A 5通过横梁A 4和传动轴A 7支撑，并由电机A 36通过蜗杆A 9、蜗轮A 10驱动旋转，无销轴铰链20的 一个转轴与传动轴A 7同轴，在转动时无径向位移，动态扭矩传感器A 8的轴与传动轴A 7 连接，用于测量无销轴铰链20对传动轴A 7的力矩，角度传感器A 33的轴与传动轴A 7连 接，用于测量无销轴铰链20对传动轴A 7的角度；铰链拨杆B 21通过横梁B 22和传动轴 B 18支撑，并由电机B 29通过蜗杆B 15、蜗轮B 16驱动旋转，无销轴铰链20的另一个转 轴与传动轴B 18平行，在转动时无径向位移，动态扭矩传感器B 17的轴传动轴B 18连接， 用于测量无销轴铰链20对传动轴B 18的力矩，角度传感器B 31的轴与传动轴B 18连接， 用于测量无销轴铰链20对传动轴B 18的角度。在进行销轴式铰链测试时，静态扭矩传感器3安装在横梁A 4上，静态扭矩传感器 3的轴与销轴式铰链的一个半铰连接，销轴式铰链安装在横梁A 4和传动轴A 7之间，由电 机A 36通过蜗杆A 9、蜗轮A 10驱动销轴式铰链的另一个半铰旋转，静态扭矩传感器3测 量销轴式铰链的力矩，角度传感器A33测量销轴式铰链转动的角度。间距调节参阅附图，本发明立柱B 24安装在移动支架19上，调节手轮C 27，则移动支架19 沿导轨39移动，实现传动轴A 7和传动轴B 18轴间距，即无销轴铰链20两个转轴间距的调整。高度调节参阅附图，本发明横梁A 4安装在立柱A 1上，横梁B 22安装在立柱B24上，通过 调节横梁A 4和横梁B 22的高度，可以满足不同规格的无销轴铰链20的高度安装要求。销轴式铰链测试参阅附图，本发明在进行销轴式铰链测试时，只需将铰链安装在横梁A 4和传动 轴A 7之间，并使用与铰链相适应的铰链拨杆，用静态扭矩传感器3读取力矩值，即可完成 测试。
权利要求
一种无销轴铰链力矩测试装置，包括立柱A(1)，立柱B(24)、横梁A(4)，横梁B(22)、铰链拨杆A(5)，铰链拨杆B(21)、传动轴A(7)，传动轴B(18)、蜗轮A(10)，蜗轮B(16)、蜗杆A(9)，蜗杆B(15)、电机A(36)，电机B(29)、动态扭矩传感器A(8)，动态扭矩传感器B(17)、角度传感器A(33)，角度传感器B(31)，以及一个固定支架(6)，一个移动支架(19)，其特征在于，固定支架(6)和横梁A(4)分别连接在立柱A(1)上；移动支架(19)和横梁B(22)分别连接在立柱B(24)上；固定支架(6)和横梁A(4)间设置有铰链拨杆A(5)，铰链拨杆A(5)由横梁A(4)以及与无销轴铰链的一个基板同轴的传动轴A(7)支撑；移动支架(19)和横梁B(22)间设置有铰链拨杆B(21)，铰链拨杆B(21)由横梁B(22)以及与无销轴铰链的另一个基板同轴的传动轴B(18)支撑；铰链拨杆A(5)和铰链拨杆B(21)分别固定无销轴铰链的两个基板；传动轴A(7)和传动轴B(18)一端分别穿过铰链拨杆A(5)和铰链拨杆B(21)，使无销轴铰链可以随传动轴A(7)和传动轴B(18)一起转动，另一端分别与蜗轮A(10)和蜗轮B(16)连接，蜗轮A(10)和蜗轮B(16)分别与由电机A(36)和电机B(29)驱动的蜗杆A(9)和蜗杆B(15)连接，从而通过涡轮分别带动无销轴铰链的两个基板转动；在传动轴A(7)和传动轴B(18)上分别安装有动态扭矩传感器A(8)和动态扭矩传感器B(17)以及角度传感器A(33)和角度传感器B(31)，可以分别测试无销轴铰链两个转轴转动时的扭矩和角度值。
2.根据权利要求1所述的一种无销轴铰链力矩测试装置，其特征在于，在立柱A(I)和 立柱B (24)上还固定有齿条A (2)和齿条B (23)，横梁A (4)和横梁B (22)与齿条A (2)和齿 条B(23)套接，可以通过齿条A(2)和齿条B(23)在立柱A(I)和立柱B(24)上上下移动，从 而满足对不同高度尺寸无销轴铰链的测试需求。
3.根据权利要求1或2所述的一种无销轴铰链力矩测试装置，其特征在于，在固定支架 (6)上还固定有齿条C(38)，移动支架(19)以及立柱B(24)与齿条C(38)套接，可以通过齿 条C(38)在固定支架(6)上左右移动，从而满足对不同轴距尺寸无销轴铰链的测试需求。
全文摘要
本发明涉及一种无销轴铰链力矩测试装置，包括两套立柱、横梁、铰链拨杆、传动轴、蜗轮、蜗杆、电机、动态扭矩传感器、角度传感器，以及一个固定支架，一个移动支架，分别连接在立柱A上的固定支架和横梁A间设置有铰链拨杆A；分别连接在立柱B上的移动支架和横梁B间设置有铰链拨杆B，铰链拨杆A和铰链拨杆B分别固定无销轴铰链的两个基板，并通过传动轴A和传动轴B分别与蜗轮连接，从而通过涡轮带动无销轴铰链的两个基板转动；在传动轴上安装有动态扭矩传感器以及角度传感器，可以分别测试无销轴铰链两个转轴转动时的扭矩和角度值。本发明弥补了现有设备不能测试无销轴铰链力矩的不足，并可兼容销轴式铰链力矩测试。
文档编号G01L5/04GK101982745SQ201010523149
公开日2011年3月2日 申请日期2010年10月26日 优先权日2010年10月26日
发明者李忠梅, 翟少雄, 谭立 申请人:中国航天科技集团公司第五研究院第五一○研究所