静重式力标准机是根据力的动力效应，直接利用已知质量砝码的重力 来复现标准力值，多級砝码，能按级按一个方向加载卸载，停电机测试被检称 重传感器，这一原理确保测试值的准确性和真实性。
叠加式力标准机是用一个比被检的称重传感器准确度高的标准传感器 作为标准，与被检称重传感器串联，以液压方式或机械方式施加负荷，进行 比较测量，来确定被检称重传感器的线性，重复性，滞后，蠕变等计量特性。
现有技术，目前国内外叠加式力标准机的加载系统，主要有三种原理：
1)液压原理，例如北京101所生产的DL型液压叠加式力标准机，主要由 自控增压泵给油缸增压或降压的加载卸载系统，动横梁作辅助空间调节。
2)压电陶瓷原理，例如吉林工业大学生产的BFSM型叠加式力标准机，在 施加粗负荷后，根据物理学中的“逆压电效应”原理，通过控制施加于“压 电陶瓷力发生装置”上的电场强度，改变它产生的微小变形量，从而达到精 密控制调节力值的目的。动横梁作辅助空间调节和粗加载。
3)滚珠丝杆原理，一般只能实现小吨位，例如沈阳仪器科学研究院给常 州托利多做的六吨叠加式力标准机，纯机械设计者，因为一直未找到能承受 大吨位的适合叠加式力标准机性能要求的加载机构，若采用丝杆传动副，虽 能承受大吨位，能自锁，但磨擦力太大，不灵敏，机构运动的滞后就太大，对 叠加式力标准机不能用，只好采用滾珠丝杆副，却不能自锁，整个系统就构 不成封闭刚性系统，所以测试时电机也不能停，所以也只能达到前两种原理所 能达到的性能。
国内外叠加式力标准机的加载机构，采用目前三种原理都不能构成刚性 封闭静态力学平衡系统，所以都不能停电机测试，只能在加载动平衡过程中 同步测试。液压原理和压电陶瓷原理的加卸载性能，都达不到叠加式力标准机 所要求的的灵敏度，就不能从一个方向稳步加载卸载到所需的指定值，又加上 因为电机也不能停，就只能靠电控闭环自动跟踪技术，以过冲反復波浪式或叫 阻尼衰减式逐渐接近标准值，达不到静重式力标准机那样理想的加载卸载性 能，所以就带来几个重要测试技术问题，几十年来一直未能攻克：
1.三种原理的加载系统粗加载卸载后，都是在缓慢的加载卸载过程中，以 过冲反復波浪式或叫阻尼衰减式逐渐接近标准值，不能实现从一个方向加载卸 载的要求。
2三种原理的加载系统，都不能停电机，只能在载荷波动的状态下，同步测 试被检称重传感器，这对被检称重传感器存在随时有补偿的作用，产生检定 误差，影响测试数据的准确性，尤其测称重传感器的蠕变值，因为测试中不能 停电机，实质上是在给传感器的蠕变在补偿，所以测不准传感器的真实蠕值。
3三种原理的加载系统都无法获得”称重传感器”检定规程(JJG 669-2003) 和“称重传感器计量规程”(OIML)60号国际建议中最小静负荷的要求。这一 性能对称重传感器很重要，提供一个稳定的最小静负荷并不难，难的是确保 它三次以上的重复性，不能实现最小静负荷重复性的原因，主要是现有的加载 系统回程卸载时都不能准确回到最小静负荷值原始的精确位置，这是原理和 结构所决定，只能回到零载为止，即测量头完全脱离被检称重传感器，这只符 合力传感器的要求，不能完全符合称重传感器计量的测试需要。正因为这种脱 离，被检传感器的传力件和夹具，因为没有外力维持状态不变，在各个自身 重力作用下，位置或状态总有微小变化，又新带來重新接触的初始误差，影 响重复性。从回程卸载时都不能准确回到最小静负荷值这一现象，刚好也说 明不停电机，对比同步测试，严格讲，测出的数据准确性有时会较差。
因为2吨以上的静重式力标准机造价太昂贵，所以在生产现场暂时只能 接受这种造价低，性能较差的现有的叠加式力标准机，为了能真正贯彻执行” 称重传感器”检定规程(JJG 669-2003)和“称重传感器计量规程”(OIML)60 号国际建议，让生产厂能准确测试称重传感器的性能参数，所以有必要寻找新 原理，开拓设计出能达到静重式力标准机那些性能效果的，价格低的叠加式 力标准机。因为叠加式力标准机是比对性质，虽然精度难达到静重式力基准 机的水平，但应该追求叠加式力标准机的加载卸载性能要达到静重式力标准 机的水平，这样才有利于生产厂提高测试称重传感器的性能参数的准确性和 真实性，才能真正达到”称重传感器”检定规程(JJG 669-2003)和“称重传感 器计量规程”(OIML)60号国际建议规定的要求，同行们也寻求解决的办法， 但几十年來一直未解决叠加式力标准机存在的三个重要枝术问题。

本发明的目的：是提供一种刚性叠加式力标准机，它的加载机构工作性 能像静重式力标准机加载卸载性能一样，能实现从一个方向加载卸载，按分 级停电机或同步测试被检称重传感器性能参数，能停电机测试称重传感器的 蠕变值，能确保获得最小静负荷的重复性，基本解决国内外目前叠加式力标 准机存在的三个重要技术问题。
本发明实现的技术方案：
构思的依据：被检称重传感器和标准传感器，一般都是按额定力值大小， 弹性体的刚度以产生1000μm/m设计，则弹性变形量都很小，所以需要加载机 构产生的位移量都很小，只要将被检称重传感器和标准传感器串联置于一个 刚性大的刚性封闭静态力学平衡系统中，作为其中的一个组成部分，则只要 该刚性封闭静态力学平衡系统内部出现位移，，能产生被检称重传感器和标准 传感器所需要的内力，刚性封闭静态力学平衡系统中各部分自然按本身刚度 的大小产生相应的微小弹性变形，自然会稳定保持拉性质的内力衡等于压性 质的内力，系统内部出现的位移量在轴向衡等于受压、受剪、受拉、受弯等零 部件，产生的微小弹性变形在轴向之和，该系统就自然处于稳定的刚性封闭静 态力学平衡状态，因为微小弹性变形状态反应是自然的快，又是一种最稳定的 静态力学平衡状态，刚好满足这种只要小位移，大载荷，为特征的叠加式力标 准机的性能要求。而目前国内外叠加式力标准机三种原理的加载系统刚性都 差，所以测试时都不能停电机，所以整台设备都无法构成刚性封闭静态力学 平衡系统。本发明为了获得稳定的刚性封闭静态力学平衡系统所要求的微小 弹性变形，所以本发明完全按刚度的观点设计，除个别按300μm/m之外都是按 100-200μm/m设计，以实现刚性叠加式力标准机特别需要的三项重要功能。
叠加式力标准机的载荷性质为单一方向的轴向力，对这一特徵比较理 想的办法是采用三点为一力面，自动对正的结构力学原理设计。
技术方案：
刚性叠加式力标准机由螺母、伺服电机(图中未显示)、变速箱、轴向 自动对正机构、转摆螺旋式加载机构、上下力柱、测试台、被检称重传感器、 标准传感器、固定横梁悬挂式回转上下直移机构，各环节之间都是靠刚性联 结、或靠自锁、或靠刚性接触、电机停转但电机轴仍被抱死，一旦加上初载， 整台设备就构成一个稳定的刚性封闭静态力学平衡系统。其中：
1.转摆螺旋式加载机构是这样实现的：
一套小螺距大直径可以转摆三分之一螺距即转摆120°的加载机构。该 机构由三段相等同样斜坡的大扇形螺旋面块和三段相同无坡度的小扇形平面 块分别相间组成三等分的下圆环形螺旋面导轨，因三点构成一个稳定力面， 三个圆锥滾子均布在三等分的下圆环形螺旋面导轨上纯滾动，三个圆锥滾子 由三槽保持架约束，该保持架由摩擦系数极小的聚四氟乙稀做成的侧衬，消 除保持架三槽侧面与三个圆锥滾子之间的间隙；为了提高保持架的灵话性， 在下导轨座圆中心台支承面上，用隔离圈均布三个以上的滾珠托取的保持架 处于纯滾动状态。由电机，减速箱，蜗轮副，使三个圆锥滾子分别在三段相 同无坡度的小扇形平面上纯滚动时，上圆环形导轨在二个以上的直线滚珠轴 承的约束下，无上下位移，实现无加载和原始状态，刚性封闭静态力学平衡系 统内这时无任何内力变化，保持最小静负荷稳定状态；三个圆锥滾子分别在 三段相等同样斜坡的大扇形螺旋面上纯滚动时，驱使上圆环形导轨在二个以 上的直线滚珠轴承的约束下，上下位移，使这个刚性封闭静态力学平衡系统内 部产生内力，使各部份按各自的刚度大小作相应的微小弹性变形，因为这个 刚性封闭静态力学平衡系统中标准传感器和被检称重传感器的敏感区刚度最 小，则变形也最大，实现对标准传感器和被检称重传感器加载和卸载功能。 因为微小弹性变形状态是一种最稳定的静态力学平衡状态，刚好满足这种只 要小位移，大载荷，为特征的叠加式力标准机的性能要求。
2.固定横梁悬挂式回转上下直移机构，该机构由电机或摇动手柄(图中未 显示)转动小蜗杆，带动蜗轮螺母转动，丝杆顺着导键上下移动，蜗轮螺母由上 面螺母悬挂，支承在横梁内孔顶面的推力球轴承之上，由压力位置螺旋保持机 构维持悬挂性能不变。压力位置螺旋保持机构是由一套不同螺距的内外螺纹 副，中间夹着弹性件的两个螺母用两个螺钉联接构成，蜗轮螺母凸肩上表面与 横梁内孔下端面之间应预留备用间隙，该备用间隙使这套悬挂系统不但减少 了下支承的摩擦，转动较灵活，最重要是为这套悬挂组合件的自重作为最小静 负荷施加到被检称重传感器上，提供了避开其它外力影响的必要空间条件，该 备用间隙的大小可根据需要由蜗轮螺母上端的螺母调节确定。当转摆螺旋式 加载机构加载时，通过承载能力很大、刚性很大的蜗轮螺母的凸肩上表面使轴 向力传到固定横梁上，传到整个刚性封闭静态力学平衡系统。当转摆螺旋式加 载机构卸载，回到零位，即三个圆锥滾子回到三段相同无坡度的小扇形平面， 被检称重传感器又回到最小静负荷状态。这时蜗轮螺母凸肩上表面与固定横 梁内孔下端面仍存在微小间隙，只有整套悬挂组合件的自重作为最小静负荷， 压在被检称重传感器上，确保最小静负荷的重复性。
实现最小静负荷还可以采用动横梁悬挂带凸肩的中心轴传递载荷，动横 梁由螺旋副传动，不能执行粗加载功能，只能执行测试空间调节和靠中心轴自 重作为最小静负荷，加载系统控制位置的准确性达到小于备用间隙即可。
固定横梁悬挂式回转上下直移机构的螺旋副，蜗轮螺母的内螺纹必须采 用塑性材料，虽然啮合螺纹数多，但是各螺纹面的受压载荷仍然不可能一致， 必然有局部塑性变形，靠塑性变形提高承载能力，即刻变化到弹性变形状态 为止，因为塑性材料受压，无强度极限可言，因受压截面不断增加，承受力也 相应增加，就是靠这一塑性变彈性这一物理过程，保证这一薄弱环节最终总 以弹性状态告终，确保了这个刚性封闭静态力学平衡系统仍然成立。
3.刚性微调测试台是这样实现的：为了适用各种结构的称重传感器不同挠 度的测试需要，和几种量程的测试要求，也为了确保转摆螺旋式加载机构中 三段相等同样斜坡的大扇形螺旋面有效全长最充分的使用，可以将测试台做 成刚性微调测试台，作这个刚性封闭静态力学平衡系统刚性的微调使用。它 由控制弹性力的弹性件置于带内螺纹的上台面和带外螺纹的下台柱之间，在 弹性件的作用下能构成预留空间A，供弹性件压缩变形以增大弹力之用，按 刚性微调载荷的需要，作设计弹性件承载力的依据，弹性变形的压缩量根据实 际需要而定的，螺纹用于调节预压力的大小，螺纹的螺距按标准设计，内外 螺纹牙的厚度都小于标准牙厚，牙厚变小在轴向内外螺纹形成的间隙B，在轴 向要小于弹性件最大变形量，要大于预留空间A，这是保证弹性件的弹性稳定 性，又保障载荷大到预留空间A变为零时，即刚性微调测试台变为整体式刚性 性测试台时，弹性件不致于压坏仍处于安全的使用状态，确保刚性微调测试 台长期返复使用。这样就使转摆螺旋式加载机构中大扇形螺旋面前面一段载 荷增大率变小，三个圆锥滾子在三段相等同样斜坡的大扇形螺旋面表面上纯 滾动的距离长一些，就使刚性叠加式力标准机成为一个刚性可微调的刚性封 闭静态力学平衡系统。当然测试台做成整体式仍为最好。
附图说明
图1是本发明500KN压式刚性叠加式力标准机的主视图(样机)
图2a是转摆螺旋式加载机构的主视图
图2b是图2a的K-K剖视俯视图
图2c是图2b的A-A剖视展开图
图3是采用圆柱滾子代替圆锥滾子的转摆螺旋式加载机构的主视图
图4是采用滾珠代替圆锥滾子的转摆螺旋式加载机构的主视图
图5是下圆环形螺旋圆锥面导轨的转摆螺旋式加载机构的主视图
图6是固定横梁悬挂式回转上下直移机构的主视图
图7a是弹性件为碟簧的刚性微调测试台主视图
图7b是图7a的K局部放大图
图8a是弹性件为圆柱形弹性体的刚性微调测试台主视图
图8b是图8a的H局部放大图
图9是拉压刚性叠加式力标准机的主视图
下面结合附图1已研制成功的具体实施例对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明500KN压式刚性叠加式力标准机的主视图，检测压式称重 传感器，该机由固定横梁悬挂式回转上下直移机构112、台板17、底座12 由下螺母11、带外螺纹下力柱15穿过台板17与带内螺纹上力柱111联成一 根力柱，该力柱上端与上螺母113联接，构成一个“日”字型刚性结构。电 机(未画出)，减速箱(未画出)，都是刚性连接，带动蜗杆13，使蜗轮14，转 摆螺旋式加载机构16的下导轨座外圆与蜗轮14刚性连接，并通过轴向自动 对正机构，坐落在底座12上，处于中央轴线“日”字型的下腔中，转摆螺 旋式加载机构16的上圆环形圆锥面导轨座的上表面支承着测试台18，沿着三 个直线滾珠轴承114只能上下位移，测试台18从中央穿过台板17，三个直线 滾珠轴承114按120°方位垂直安装固定在台板17上，与“日”字型刚性结构 联成一体。当被检称重传感器19放置测试台18上，对准标准传感器110，准 确保持在同一中心轴线上，转动固定横梁悬挂式回转上下直移机构112的手 柄(未画出)，将中央轴线上的丝杆下降到，使被检称重传感器19未加载之 前加上最小静负荷，并用带弹簧压力的插销，垂直插入与固定横梁联接一体 的分度盘的小孔中定位，使小蜗杆保特位置不能动，这时转摆螺旋式加载机 构16内三个圆锥滾子分别正处于原始位置，即在三段相同无坡度的 小扇形平面块21上。放置在测试台18上的被检传感器19和刚性连接到固定 横梁悬褂式回转上下直移机构112的丝杆下端的标准传感器110，处于轴向 串联，同时被加卸载。这样与“日”字型刚性结构构成一个”田”字型刚性封 闭静态力学平衡系统。通过转摆螺旋式加载机构16内三个圆锥滚子分别在三 段相等同样斜坡的大扇形螺旋面上纯滚动，使上圆环形圆锥面导轨沿中心轴 产生上下位移，使这个刚性封闭静态力学平衡系统内部，在小弹性变形范围 内产生静态平衡内力，对被检称重传感器19和标准传感器110实现了从一个 方向稳定加载卸载和可停电机测试的目的。
下面结合图2再进一步对转摆螺旋式加载机构16作进一步详细的说明：
三段相同无坡度的小扇形平面块21，和三段相等同样斜坡的大扇形螺旋 面块22，六块相间构成下圆环形螺旋面导轨27，安装在下导轨座26中，并且 都是刚性连接，与蜗轮14构成一个刚体，和蜗轮14一起转摆，三个圆锥滚子 23由三槽保持架28约束，该保持架28由聚四氟乙稀做成的侧衬24，消除保 持架28三槽侧面与三个圆锥滚子23之间的间隙，在下导轨座26圆中心台支 承面上，用隔离圈均布四粒滾珠25托取保持架28处于纯滚动状态，提高保持 架28的灵话性。三个圆锥滚子23分别在三段相同无坡度的小扇形平面块21 上纯滚动时；上圆环形圆锥面导轨29安装在上导轨座210中，都是刚性连接， 与三个直线滚珠轴承114的三根导柱211也连成一体，在垂直固定在”日”字型 刚性结构上的三个直线滚珠轴承114的约束下，轴向无上下位移，处于最小静 负荷状态或零负荷状态，实现无加载和回到原始状态的目的；三个圆锥滚子 23滚到三段相等同样斜坡的大扇形螺旋面块22上，向坡上纯滚动时，上圆环 形圆锥面导轨29和上导轨座210及三根导柱211，一同沿着三个直线滚珠轴 承114上升，对各测试点实现从一个正方向稳步加载，可停电机测试，该点测 试完后，电机自动重新启动，再稳步加载下一个测试点，测完最后一点后，电 机反转，三个圆锥滚子23分别沿着三段相等同样斜坡的大扇形螺旋面块22 向坡下纯滚动时，上圆环形圆锥面导轨29和上导轨座210及三根导柱211， 一同沿着三个直线滚珠轴承114下降，实现从一个反方向稳步卸载，逐一对各 点回程测试，转摆螺旋式加载机构16在120°范围内，随着蜗轮14作来回转摆 运动，实现对被检传感器19和标准传感器110加载或卸载，回到三段相同无 坡度的小扇形平面块21，被检称重传感器19和标准传感器110上的载荷又稳 定地回到原始的最小静负荷状态，转摆螺旋式加载机构16一个转摆周期，就是 对被检称重传感器19和标准传感器110的一个加载卸载周期。这样确保了被 检称重传感器19及其测试夹具按标准规定，三个测试周期都回到测试原始状 态。有利于被检称重传感器19的测试数据的准确性和重复性。
转摆螺旋式加载机构16的上圆环形圆锥面导轨29的外圆柱面做成外倒 锥面212，用螺钉213顶外倒锥面212，使上圆环形圆锥面导轨29紧贴上导轨 座210底面构成一个刚体。三段相等同样斜坡的大扇形螺旋面块22和三段 相同的无坡度小扇形平面块21组成三等分的下圆环形螺旋面导轨27；当做成 一个整体时，内孔做成内圆柱面，外圆柱面做成外锥面，用螺钉顶外锥面，使下 圆环形螺旋面导轨27紧贴下导轨座26底面构成一个刚体；当下圆环形螺旋 面导轨27由六块相间拼合组成，这时要求六块拼合成的内孔为内倒锥面215， 外圆面为圆柱面，但在螺钉的顶紧处相对应地做成小凹锥面214，而六块径向 的侧面，小扇形平面块21靠大扇形螺旋面块高端22的径向侧面，都按大扇形 螺旋面块的高端做成向外斜的同一方向的斜面216，则小扇形平面块的椄触面 做成相应的向内斜的斜面，因为大扇形螺旋面块22的高端受压力最大，这是 确保圆锥滚子23到高端极限位置时，压力也仍然通过它的底面传下去，使大扇 形螺旋面块22受这种特殊大压力时也不会有微小位置变化；小扇形平面块21 靠大扇形螺旋面块22低端的径向侧面都按小扇形平面块做成垂直面217，则 大扇形螺旋面块的椄触面做成相应平面，当螺钉顶小凹锥面214时，既使六块 各内倒锥面215紧贴下导轨座26圆中心台的外倒锥，又使六块径向的侧面216 和217互相并紧，又使六块分别紧贴下导轨座26的底面，坚固地构成一个完 整的下圆环形螺旋面导轨27与下导轨座26构成一个刚体。下圆环形螺旋面 导轨27的小扇形平面块21厚度与大扇形螺旋面块22低端一样厚；大扇形螺 旋面块22的导角必须小于当量摩擦角，确保三个圆锥滚子23停滾静止时能自 锁。大扇形螺旋面块22的螺旋面既可以由同一导角构成，也可以由多个不同 导角组成的螺旋面，都必须用油石打磨成光滑螺旋面，在螺钉锁紧力的作用 下，通过上述的斜面、圆锥面的相互制束作用，确保转摆螺旋式加载机构16 是一套极稳定的高刚度的加载机构。
对于大吨位如50吨以上转摆螺旋式加载机构中的圆锥滚子23，可以按3 的倍数增加数量，这时上圆环形导轨也要像下圆环形螺旋面导轨一样，但斜坡 方向刚好相反，做成三段相同无坡度的小扇形平面块和三段相等同样斜坡的 大扇形螺旋面块安装在上导轨座中。
图3所示：转摆螺旋式加载机构16中的圆锥滚子23可以采用圆柱滚子 32代替，这时上圆环形圆锥面导轨29改为上圆环形平面导轨31。
图4所示：对于小吨位如10吨以下转摆螺旋式加载机构16中的圆锥滚子 23可以采用钢球42代替，这时下圆环形螺旋面导轨27，由螺旋面改为螺旋圆 弧面43，上圆环形圆锥面导轨29改为上圆环形圆孤面导轨41。
图5所示：转摆螺旋式加载机构16中下圆环形螺旋面导轨27也可以改 为下圆环形螺旋圆锥面导轨51，而上圆环形圆锥面导轨仍为圆锥面29。
图6所示：固定横梁悬挂式回转上下直移机构112，该机构由电机或摇动 手柄(图中未显示)转动蜗杆611，带动蜗轮螺母62转动，丝杆61顺着导键612 上下移动，因为刚性叠加式力标准机的载荷，对固定横梁悬挂式回转上下直移 机构112都是一个向上作用的轴向载荷，所以采用锯齿型丝杆61传动，这样 刚性较大、承载能力较强、效率较高。蜗轮螺母62依固定横梁64中央孔为回 转轴承，由上面螺母67悬挂，支承在横梁中央孔上端面的推力球轴承66之上， 由压力位置螺旋保持机构维持悬挂性能不变。压力位置螺旋保持机构是由内 锯齿型的螺母69旋在丝杆61上，通过碟形弹簧68调节螺母69对螺母67的 压力，再用两个圆柱销和两个螺钉610联接螺母69和螺母67联成为一个刚 体，，保持两螺母之间的压力不变，又因为螺母69的螺距是16mm，螺母67的 螺距是3mm，两螺距之差的相互制約，所以能保持螺母69和螺母67对蜗轮螺 母62的相对位置不变，确保蜗轮螺母凸肩上表面与固定横梁中央孔下端面预 留备用间隙状态稳定，取名叫压力位置螺旋保持机构。蜗轮螺母62凸肩上表 面63与固定横梁64中央孔下端面65存在备用间隙，不但使这一套悬挂组合 件减少了下支承的摩擦，转动较灵话，最重要是为这套悬挂组合件的自重作 为最小静负荷，提供了避开其它外力影响的必要空间条件，该备用间隙的大小 可根据需要，由蜗轮螺母62上端的螺母67调节确定，当由电机或转动小蜗杆 611，将丝杆61下降，标准传感器110顶到被检称重传感器19时，再继续转动 手柄，在被检称重传感器19反力作用下，通过标准传感器110顶丝杆61，丝 杆61顶蜗轮螺母62，蜗轮螺母62的凸肩上表面63与固定横梁中央孔下端面 65存在的备用间隙，随着转动小蜗杆611，备用间隙变小，这时整套悬挂组合 件：标准传感器110、丝杆61、蜗轮螺母62和螺母67等九零件脱离横梁内孔 顶面上的推力球轴承66的支承，未加载之前将九种零件的重量作为最小静负 荷，都压在被检称重传感器19上，这时正处于原始位置。转摆螺旋式加载机 构开始加载，通过承载能力很大、刚性很大的蜗轮螺母62的凸肩上表面63， 顶固定横梁中央孔下端面65，使轴向力传到固定横梁64上，传到”田”字型整 个刚性封闭静态力学平衡系统。当转摆螺旋式加载机构卸载，回到零位，即三 个圆锥滾子回到三段相同无坡度的小扇形平面块21上，被检称重传感器19 受的载荷又回到最小静负荷状态。这时蜗轮螺母62凸肩上表面63与固定横 梁中央孔下端面65仍存在极小的间隙，确保只有整套悬挂组合件的自重作为 最小静负荷，压在被检称重传感器19上。
图7所示：将测试台18做成刚性微调测试台，使这个刚性封闭静态力学 平衡系统有点刚性微调性能。按它的微调部分弹性变化只要承担10-50％的额 定载荷，设计碟形弹簧74，弹性变形的压缩量为0.2-2mm，该数值是根据实际 需要而定的，螺纹M160×4来调节预压力，螺距4mm按标准设计，内外螺纹 牙的厚度按标准牙的厚度小1mm设计，当带内螺纹的上台面71压缩碟形弹簧 74，螺纹相互联结到刚度微调好后，在碟形弹簧74受压的反作用力下，使内 外螺纹牙的上牙面75，下牙面76紧贴，内外螺纹牙的下牙面77，上牙面78之 间有间隙B，在轴向间隙B大于预畄空间A，要小于碟形弹簧74最大压缩变 行量，当刚性微调测试台受压载荷时，带内螺纹的上台面71压缩碟形弹簧74 弹性变形，带内螺纹的上台面71和带外螺纹的下台柱72之间的预留空间A 变小，使内外螺纹牙的上牙面75，脱离下牙面76，内外螺纹牙的下牙面77， 上牙面78之间的间隙B随之变小，如图7虚线73，随着载荷的变大到带内螺 纹的上台面71和带外螺纹的下台柱72之间的预留空间A变为零时，刚性微 调测试台就和整体式测试台18的承载能力刚性完全一样。由于有碟形弹簧74 使带内螺纹的上台面71与带外螺纹的下台柱72之间预留空间A的存在，这 样就使转摆螺旋式加载机构16中三段相等同样斜坡的大扇形螺旋面块22前 面一段载荷的增加率变小，三个圆锥滾子23在三段相等同样斜坡的大扇形螺 旋面块22表面上纯滚动的距离长一些，这样就达到了刚性微调作用，既滿足 各种结构的称重传感器具有不同挠度的测试需要，不同量程的测试需要又 确保转摆螺旋式加载机构16中三段相等同样斜坡的大扇形螺旋面块22有效 全长得到最充分的使用，这也有利于加卸载速度的控制。配置了刚性微调测 试台，就使刚性叠加式力标准机成为一个刚性可微调的刚性封闭静态力学平 衡系统。提高了刚性叠加式力标准机使用的灵活性和通用性。
图8所示：刚性微调测试台，还可以在带外螺纹的下台柱72内部均布配置 三个弹性体81，代替碟形弹簧74的作用，其余结构关系和图7一样都不变。
图9所示：图1的结构为压式刚性叠加式力标准机，只能测试压式称重传 感器，在它的基础上，将反向架91与上导轨座210联接，沿着固定横梁64上的 导向轴承92和下方台面板17上的直线滚珠轴承114上下位移，将拉式标准 传感器94固定安装在反向架91的顶梁的中央位置，就成为拉压刚性叠加式力 标准机，在上方测拉式称重传感器93，在下方仍测压式称重传感器19。
有益效果
1.刚性叠加式力标准机因为有转摆螺旋式加载机构代替目前的液压和压电 陶瓷微动加载，使刚性叠加式力标准机构成了刚性封闭静态力学平衡系统， 靠系统内部发生位移产生微小弹性变形，实现加载卸载目的，所以才能实现 从一个方向加卸载，才能实现停电机测试被检称重传感器参数。当然也可以 同步测试。这样带来的好处是：
1)像静重式力标准机一样，能从一个方向加卸载，使被检称重传感器的测 试数据才更准确，更真实，还有利于提高测试的重复性。
2)因为能停电机测试，又能构成了刚性封闭静态力学平衡系统所以才真 正解决了在刚性叠加式力标准机上，测称重传感器的蠕变值，只要将显 示的蠕变值减去”田”字型刚性封闭静态力学平衡系统本身的蠕变值，其 中包括标准传感器的蠕变值，就能得出称重传感器的蠕变值。
3)因为刚性叠加式力标准机是一个自由度的刚性封闭静态力学平衡系统， 所以能准确控制加载速度，加卸载时间和稳定时间，很自然地能完全滿 足”称重传感器”检定规程JJG 669-2003和“称重传感器计量规程” (OIML)60号国际建议加卸载时间和稳定时间的规定要求。
4)因为转摆螺旋式加载机构有准确的稳定的回零位置，即三个圆锥滾子 回到三段相同无坡度的小扇形平面块表面这一稳定的原始位置，这就 能确保最小静负荷重复性。
5)刚性叠加式力标准机，因为是纯机械，调试好以后，长期稳定性好，因 操作简单，不易出问题
2.因为固定横梁悬挂式回转上下直移机构的悬挂组合件的自重，提供了 最稳定的最小静负荷，当转摆螺旋式加载机构卸载，回到零位，即三个圆锥滾 子回到三段相同无坡度的小扇形平面块表面这一稳定的原始位置，这就确保 只有整套悬挂组合件的自重作为最小静负荷，作用在被检称重传感器上。在同 一次装夹中，使被检称重传感器能获得稳定的最小静负荷值，这一功能带来的 好处是：
1)最小静负荷对称重传感器用于做电子秤抵消皮重等因素的影响带来方 便
2)因为卸载时，只回到最小静负荷值，才能使被检称重传感器及其夹具等 处于稳定状态，测试系统很稳定，对被检称重传感器的三次加载和卸载，有 利于提高重复性，给操作带来极大的方便。
3)尤其在温场中的被检称重传感器，封闭在温箱内，在多次测试过程中 看不到被检称重传感器及其夹具是否有什么变化，因为有了最小静负荷，使 被检称重传感器及其夹具等处于稳定状态，才有利于确保被检称重传感器温 度参数测试的准确性。
3.刚性叠加式力标准机，从初始力值开始到额定力值止，精度的一致性 好，线性、重复性都好，灵敏度高，位移量可测性、分辨率能达微米级，这些 好性能刚好用于另外两种设备，压力机和压式材料试验机。因为这两种设备， 吨位大的都是按液压原理做成的力源，一般都存在小力值段的力值精度低， 而且不稳定，力值要达到额定载荷10-20％时，力值精度才稳定，对位移量既 难控制又测不准。对于位移量要求小，位移控制精度要求高，力值精度要求高， 吨位较大的工况，采用刚性叠加式力标准机作为专用压力机和专用压式材料 试验机使用效果会更好。标准传感器仍做力值显示，位移值由位移传感器读 出，被压器件或被检材料取代被检称重传感器的位置即可，例如工程陶瓷的 压力参数试验性能的专用压式材料试验机，工程陶瓷制品高精度专用压力机， 工程塑料制品高精度专用压力机，硬质合金刀头高精度专用压力机。还有多 层线路板真空热压机，云母绝缘板热压机，覆铜板真空压合机等的加载系统改 用转摆螺旋式加载机构，压力自动控制和位移自动控制效果会更好。