[发明专利]用于测量扭矩和轴向力的装置

权利要求书

1.一种用于测量扭矩和轴向力的装置，其特征在于，包括，

连接支架，用于将施力机构进行扭矩和/或轴向力的传递至待测产品，并且，所述连接支架包括：

连接轴(4)，所述连接轴4包括沿第一方向依次设置的第一连接部、第二连接部和第三连接部，所述第一连接部能够与施力机构的输出轴固定连接，所述第三连接部能够与待测产品固定连接，所述第二连接部的侧面设置有至少一凹槽(7)；

至少两个凸台(11)，沿第一方向间隔固定设置在所述凹槽(7)的两侧，所述凸台(11)远离第二连接部的一侧表面形成有贴面(8)；

力矩测量敏感机构(16)，用于测量所述连接轴(4)承受的扭矩和/或轴向力信号和/或弯矩产生的受拉信号，所述力矩测量敏感机构(16)固定设置在至少两个凸台(11)的贴面(8)上，并且，所述力矩测量敏感机构(16)沿第一方向跨过所述凹槽(7)，并与所述连接轴、凸台形成“崖-桥”力放大结构，所述“崖-桥”力放大结构能够放大所述连接轴受到扭矩或轴向力产生的应变而降低承受弯矩时产生的应变，所述第一方向为所述连接轴(4)的轴向方向。

2.根据权利要求1所述用于测量扭矩和轴向力的装置，其特征在于：所述凹槽(7)为沿所述连接轴的周向方向连续设置的环形凹槽；

和/或，所述凹槽(7)是自所述连接轴(4)的表面沿第二方向凹陷形成的，且所述凹槽(7)的深度为所述连接轴(4)半径的0.05-0.15倍，所述第二方向为所述连接轴(4)的径向方向；

和/或，所述凹槽(7)于第一方向上的宽度为力矩测量敏感机构(16)于第一方向上的尺寸的1/3-1/2。

3.根据权利要求2所述用于测量扭矩和轴向力的装置，其特征在于：所述凸台(11)于第二方向上的高度为连接轴(4)半径的0.3-0.4倍；

和/或，相邻两个所述凸台(11)之间于第一方向上的间距小于力矩测量敏感机构(16)于第一方向上的长度；

优选的，所述相邻两个所述凸台(11)之间于第一方向上的间距为力矩测量敏感机构(16)于第一方向上的尺寸的1/3-1/2，且所述间距大于凹槽于第一方向上的宽度。

4.根据权利要求3所述用于测量扭矩和轴向力的装置，其特征在于：每一贴面(8)的面积为所述力矩测量敏感机构(16)正投影面积的1/4-1/3，优选的，所述力矩测量敏感机构(16)与凸台(11)的接触面积为自身正投影面积的1/2-2/3；

和/或，所述用于测量扭矩和轴向力的装置包括至少两个所述力矩测量敏感机构(16)，每一所述凸台(11)上设置有至少两个贴面(8)，每一力矩测量敏感机构(16)的两端分别固定设置在一贴面(8)上；

优选的，至少两个所述力矩测量敏感机构(16)镜像对称设置。

5.根据权利要求1所述用于测量扭矩和轴向力的装置，其特征在于：所述第一连接部、第二连接部和第三连接部的径向截面的面积和形状相同。

6.根据权利要求1所述用于测量扭矩和轴向力的装置，其特征在于：所述连接支架还包括产品固定机构，所述产品固定机构与所述第三连接部固定连接，并用于夹持固定待测产品；

优选的，所述产品固定机构包括筒夹(13)和螺纹紧固件(6)，所述筒夹(13)与所述第三连接部固定连接且具有一夹持空间，所述螺纹紧固件(6)套设置在所述筒夹(13)上且与所述筒夹(13)螺纹连接，通过旋拧所述螺纹紧固件(6)能够改变所述筒夹(13)的夹持空间的尺寸。

7.根据权利要求6所述用于测量扭矩和轴向力的装置，其特征在于：所述连接支架还包括传动轴(5)，所述传动轴(5)分别与所述第三连接部、产品固定机构固定连接；

优选的，所述传动轴(5)与所述筒夹(13)固定连接，所述连接轴(4)、传动轴(5)、筒夹(13)同轴设置。