[实用新型]旋转零件变形量的测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于测量领域，具体地说是一种旋转零件变形量的测量装置。

背景技术

在机电控制领域，经常遇到需要实时测量力矩的大小。例如，在电动助力自行车领域，要求电动机的输出功率与人骑行时施加的力矩的大小成一定的比例。人骑自行车时施加的力矩是每时每刻都在变化的。因此，为了控制电动机的输出功率，必须实时测量出力矩的大小。测量力矩，一般是通过测量物体在力矩作用下产生的变形量的大小来实现的。对于静止的物体，测量它的变形量十分容易。但是，在力矩作用下，物体作旋转运动，如果直接测量它的变形量，那么测量到的信号也是旋转的，这就存在着一个如何把信号引出的问题。

目前，一般使用电刷把旋转信号引出。但是电刷在旋转时磨损产生的金属碎片造成接触电阻不稳定，对传输的信号有干扰，严重时使信号不能使用。因此，研究一种新的、简单而可靠的测量旋转零件变形的测量装置是很有意义的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种旋转零件变形量的测量装置，它解决了上述现有技术所存在的问题，能够将旋转物体的变形量取出，变为静止物体的变形量再加以测量，以得到稳定的被测信号。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种旋转零件变形量的测量装置，包括：环形弹簧、带开口的内薄壁环、磁钢以及霍尔元件；

所述带开口的内薄壁环贴合环形弹簧内圈，带开口的内薄壁环的开口两侧分别安装磁钢和霍尔元件。

所述旋转零件变形量的测量装置还包括一带开口的外薄壁环，设置在环形弹簧与带开口的内薄壁环之间，带开口的外薄壁环的外圈贴合环形弹簧，随环形弹簧旋转，带开口的外薄壁环的内圈贴合带开口的内薄壁环。

所述带开口的内薄壁环和带开口的外薄壁环的材料都是耐磨材料。

所述环形弹簧、带开口的外薄壁环以及带开口的内薄壁环的横截面形状均为近圆形。

所述旋转零件变形量的测量装置还包括一薄层耐磨材料，设置在环形弹簧与带开口的内薄壁环之间，薄层耐磨材料的外圈贴合环形弹簧，随环形弹簧旋转，薄层耐磨材料的内圈贴合带开口的内薄壁环。

所述环形弹簧、薄层耐磨材料以及带开口的内薄壁环的横截面形状均为近圆形。

本实用新型通过测量旋转零件的变形量确定作用于旋转零件的力矩的大小。为此，在旋转零件上安装一个环形弹簧，使力矩通过弹簧再作用于旋转零件。由于弹簧也作旋转运动，为了避免直接测量它的变形量，将一个静止的开口薄壁环安置在环形弹簧的内侧，使两者具有相同的变形。测量出薄壁环开口处的变形量就是弹簧的变形量。由于弹簧是旋转的，开口薄壁环是静止的，它们之间有相对运动，因此产生摩擦。为了减少磨损，薄壁环用耐磨的材料制成，并在环形弹簧和薄壁环之间再加一个由耐磨材料制成的薄壁环，此薄壁环与环形弹簧一起旋转；或在环形弹簧内侧贴一薄层耐磨材料，代替这个薄壁环。开口薄壁环的变形量利用磁钢和霍尔元件测量。

本实用新型由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下优势：

本实用新型通过两个开口薄壁环将环形弹簧旋转状态下的周向变形转化为静止状态的开口薄壁环的变形，解决了旋转零件周向变形的测量问题。弹簧的变形量与作用于它的力成正比。因此，本实用新型的测量装置结构简单，测量精度高，其磨损对测量精度的影响很小。

附图说明

附图是本实用新型的一种旋转零件变形量的测量装置的结构示意图。

图中标号：

1为环形弹簧，2为带开口的外薄壁环，3为带开口的内薄壁环，4为磁钢，5为霍尔元件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。

实施例1

参看附图，本实用新型的一种旋转零件变形量的测量装置主要由环形弹簧1、带开口的外薄壁环2、带开口的内薄壁环3、磁钢4以及霍尔元件5组成。

带开口的内薄壁环3贴合环形弹簧1内圈，带开口的内薄壁环3的开口两侧分别安装磁钢4和霍尔元件5。带开口的外薄壁环2设置在环形弹簧1与带开口的内薄壁环3之间，带开口的外薄壁环2的外圈贴合环形弹簧1，随环形弹簧1旋转，带开口的外薄壁环2的内圈贴合带开口的内薄壁环3。

带开口的内薄壁环3和带开口的外薄壁环2的材料都是耐磨材料。环形弹簧1、带开口的外薄壁环2以及带开口的内薄壁环3的横截面形状均为近圆形。