角加速度测量仪
专利汇可以提供角加速度测量仪专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 角 加速 度测量仪，该装置包括检测装置、特征转化放大装置和指示装置，检测装置与被测轴的接头接合，外 套管 通过 轴承 安装在壳体上，其一端安装有接头，另一端与基准盘固定连接，感应轴穿过基准盘一端与接头连接，另一端与 飞轮 固定。该装置原理简单，结构形式多样，使用操作简便，性能稳定可靠，生产成本较低，使用寿命长且维修方便。，下面是角加速度测量仪专利的具体信息内容。
1.一种角加速度测量仪，其特征在于：该测量仪包括与被测轴(6)接 合的检测装置；所述检测装置包括接头(1)、感应轴(2)、外套管(3)、基 准盘(4)和飞轮(5)，外套管(3)通过轴承安装在壳体(18)上，其一端 安装有接头(1)，另一端与基准盘(4)固定连接，感应轴(2)穿过基准盘 (4)一端与接头(1)连接，另一端与飞轮(5)固定。
2.根据权利要求1所述的角加速度测量仪，其特征在于：所述测量仪 还包括特征转化放大装置，该特征转化放大装置为机械式齿轮传动机构，包 括装在基准盘(4)上的第一齿轮(7)、同时与第一齿轮(7)和第四齿轮(10) 啮合的第三齿轮(9)、与第四齿轮(10)同轴连体的第五齿轮(11)、同时 与第五齿轮(11)和第八齿轮(14)啮合的第六行星齿轮(12)、与第八齿 轮(14)同轴连体的第七齿轮(13)、安装在飞轮(5)上与第七齿轮(13) 啮合的第二齿轮(8)，第四齿轮(10)、第五齿轮(11)、第七齿轮(13)、 第八齿轮(14)和第六行星齿轮(12)的行星架安装在轴(15)上，第一齿 轮(7)与第四齿轮(10)的齿数比等于第二齿轮(8)与第七齿轮(13)的 齿数比，第五齿轮(11)与第八齿轮(14)的齿数相同。
3.根据权利要求1所述的角加速度测量仪，其特征在于：所述测量仪 还包括指示装置，该指示装置包括安装在轴(15)上的指针(16)和设在壳 体(18)上的刻度盘(17)。
4.根据权利要求2所述的角加速度测量仪，其特征在于：所述特征转 化放大装置为光电转化装置，所述基准盘(4)和飞轮(5)上分别安装光电 编码器将基准盘(4)和飞轮(5)的转角以脉冲电信号输出，经辅助电路处 理后得到被测轴(6)的角加速度通过数字指示装置显示。
技术领域
背景技术
发明内容
本发明的技术方案是：一种角加速度测量仪，该测量仪包括与被测轴接 合的检测装置；所述检测装置包括接头、感应轴、外套管、基准盘和飞轮， 外套管通过轴承安装在壳体上，其一端安装有接头，另一端与基准盘固定连 接，感应轴穿过基准盘一端与接头连接，另一端与飞轮固定。
本发明的进一步技术方案是：一种角加速度测量仪，该测量仪包括与被 测轴接合的检测装置；所述检测装置包括接头、感应轴、外套管、基准盘和 飞轮，外套管通过轴承安装在壳体上，其一端安装有接头，另一端与基准盘 固定连接，感应轴穿过基准盘一端与接头连接，另一端与飞轮固定；所述测 量仪还包括特征转化放大装置，该特征转化放大装置为机械式齿轮传动机 构，包括装在基准盘上的第一齿轮、同时与第一齿轮和第四齿轮啮合的第三 齿轮、与第四齿轮同轴连体的第五齿轮、同时与第五齿轮和第八齿轮啮合的 第六行星齿轮、与第八齿轮同轴连体的第七齿轮、安装在飞轮上与第七齿轮 啮合的第二齿轮，第四齿轮、第五齿轮、第七齿轮、第八齿轮和第六行星齿 轮的行星架安装在轴上，第一齿轮与第四齿轮的齿数比等于第二齿轮与第七 齿轮的齿数比，第五齿轮与第八齿轮的齿数相同；所述测量仪还包括指示装 置，指示装置包括安装在轴上的指针和设在壳体上的刻度盘；所述特征转化 放大装置为光电转化装置，所述基准盘和飞轮上分别安装光电编码器将基准 盘和飞轮的转角以脉冲电信号输出，经辅助电路处理后被测轴的角加速度通 过数字指示装置显示。
本发明的优点是：
本发明借鉴经典力学理论，采用简单灵活的检测装置测量角加速度，该 装置结构形式多样，使用操作简便，性能稳定可靠，生产成本较低，使用寿 命长且维修方便。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为角加速度测量仪的检测装置结构示意图；
图2为实施例一的结构示意图。
其中：1为接头；2为感应轴；3为外套管；4为基准盘；5为飞轮；6 为被测轴；7为第一齿轮；8为第二齿轮；9为第三齿轮；10为第四齿轮； 11为第五齿轮；12为第六齿轮；13为第七齿轮；14为第八齿轮；15为轴； 16为指针；17为刻度盘；18为壳体。
具体实施方式
如图1所示，在基准盘4与飞轮5上各标记一条对齐的刻线，当被测轴 6匀速转动时基准盘4和飞轮5同步旋转，基准盘4和飞轮5上面的刻线始 终保持对齐，此时被测轴6的角加速度ε为零；当被测轴6沿顺时针方向做 加速运动，此时被测轴6的角加速度ε为正值，基准盘4上的刻线比飞轮5 上的刻线超前一定的角度；当被测轴6沿顺时针方向做减速运动，此时被测 轴6的角加速度ε为负值，基准盘4上的刻线比飞轮5上的刻线滞后一定的 角度。
当被测轴6有角加速度ε存在时，则感应轴2上必有扭矩作用，此时
式中Jz为飞轮5绕z轴的转动惯量(略去感应轴2的转动惯量)；
MZ为作用在感应轴2上的扭矩。
感应轴2中存在扭矩会导致基准盘4与飞轮5的刻线产生一定的转角差 此时
式中为感应轴2的扭转角，即基准盘4与飞轮5之间的转角差；
Mz为作用在感应轴2上的扭矩；
L为感应轴2的长度；
GIp为抗扭刚度，反映感应轴2的材料性质和截面尺寸对感应轴2 扭转变化的影响。感应轴2为等截面实心圆轴，当感应轴2的几何尺寸、飞 轮5的几何尺寸和材质确定后Jz、L、G和Ip均为定值，由上述两式得到：
如图2所示，被测轴6的角加速度ε与基准盘4和飞轮5之间的转角差 是一次函数，成线性关系。当被测轴6转动时，检测装置的基准盘4和飞 轮5均随之旋转，基准盘4相对于飞轮5滞后或超前的转角差经由齿轮传 动机构传递后由指示机构的指针16和刻度盘17显示。当被测轴6匀速转动 时基准盘4和飞轮5同步旋转，由于第一齿轮7安装在基准盘4上，第二齿 轮8固装在飞轮5上，故二者的转速也相同，根据齿轮传动机构中的齿数关 系z5＝z8和z1/z4＝z2/z7，通过滚动轴承安装在轴15上的第五齿轮11和第八 齿轮14转速相同，因此固定安装在轴15上的行星齿轮架转速为零，指针16 不偏转。当被测轴6有角加速度存在时，基准盘4和飞轮5有转角差第 一齿轮7和第二齿轮8转速不同，由于第五齿轮11和第八齿轮14的转速差 导致行星齿轮架带动轴15旋转，利用齿轮传动转速比与齿轮齿数比之间的 关系得到指针16的转动角度与基准盘4和飞轮5之间的转角差之间 的关系如下：
齿轮传动机构将基准盘4和飞轮5之间的转角差转化和放大为指针 16的转动角度二者只是一种简单的线性关系，成一次函数。由于被测 轴6的角加速度ε与基准盘4和飞轮5之间的转角差也是一次函数，由此 可以得到被测轴6的角加速度ε与指针16的转动角度之间的关系为
使用时将角加速度测量仪的接头1与被测轴6接合，通过观察指针16 的偏移量和方向就可以获得被测轴6的角加速度ε。
实施例二：一种角加速度测量仪，该测量仪包括与被测轴6接合的检测 装置、特征转化放大装置和指示装置；所述检测装置包括接头1、感应轴2、 外套管3、基准盘4和飞轮5，外套管3通过轴承安装在壳体18上，其一端 安装有接头1，另一端与基准盘4固定连接，感应轴2穿过基准盘4一端与 接头1连接，另一端与飞轮5固定；所述特征转化放大装置为光电转化装置， 指示装置为数字显示装置；所述基准盘4和飞轮5上分别安装光电编码器将 基准盘4和飞轮5的转角以脉冲电信号输出，经辅助电路处理后被测轴6的 角加速度通过数字指示装置显示。
如图2所示，以角加速度测量仪的A处作为输出端，装上接合器后， 可以将该装置串入到被测传动系统中，观察指针16的偏移量就可以测量扭 矩，此时该装置就转化成一种扭矩测量仪。
本发明借鉴理论力学和材料力学的基本理论，当被测轴6存在角加速度 ε时感应轴2内有扭矩作用，因而基准盘4和飞轮5之间会产生转角差，该 装置结构形式多样，使用操作简便，性能稳定可靠，生产成本较低，使用寿 命长且维修方便。
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