[实用新型]一种八维六自由度测力机构

说明书

技术领域

本实用新型属于测量技术，涉及对六自由度测力机构的改进。

背景技术

测力平台是落震、抗坠毁试验中测量冲击载荷的测力机构，需要实时测出载荷的各向分量。但由于力传感器只能测量其轴线方向的力，而且也只能在其不受侧向载荷时才能准确测量。目前的六自由度测力平台采用六维方式。参见图1，它由上圆板1、与上圆板1平行的下圆板2和单维测力机构3连接组成。共有6个结构相同的单维测力机构3，按每组2个单维测力机构分为3组，这3组单维测力机构沿圆周均匀分布。单维测力机构通过单插耳和插销与上下圆板相连接。其缺点是：第一、耦合误差大。由于它的各单维测力机构两端为简单的插销连接方式，并非完全的空间铰接，因此存在较大耦合误差。第二、结构刚度不高，固有频率较低，不利于测量高频动态载荷。第三、各单维测力机构非正交关系，测量之后的解耦计算复杂。第四、各单维测力机构长度不可调，需通过提高机械加工精度来满足装配要求，制造成本高。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一个耦合误差小、结构刚度大、固有频率高、解耦计算简单、单维测力机构长度可调、制造成本低的八维六自由度测力机构。

本实用新型的技术方案是：一种八维六自由度测力机构，由上板、与上板平行的下板和单维测力机构连接组成，其特征在于，共有8个结构相同的单维测力机构，每个单维测力机构的上端与上板连接，每个单维测力机构的下端与下板连接，每个单维测力机构由上单插耳、正螺纹双插耳、拉压力传感器、反螺纹双插耳、下单插耳和关节轴承组成，在上单插耳和下单插耳的销孔中镶嵌着关节轴承，上单插耳与正螺纹双插耳的双插耳端通过销轴连接，正螺纹双插耳的正螺纹连接端与拉压力传感器的正螺纹螺母端连接，拉压力传感器的反螺纹螺母端与反螺纹双插耳的反螺纹连接端连接，反螺纹双插耳的双插耳端与下单插耳通过销轴连接；8个上单插耳通过螺钉固定在上板的下表面上，8个下单插耳通过螺钉固定在下板的上表面上，8个单维测力机构的轴线与上板相交成相同的角度α，8个单维测力机构按每组2个单维测力机构分为4组，在上板中心的上下左右各有一组单维测力机构，定义上板中心上方为第一组单维测力机构，上板中心右方为第二组单维测力机构，上板中心下方为第三组单维测力机构，上板中心左方为第四组单维测力机构，每组单维测力机构的轴线位于同一个垂直于上板的平面内，第一组单维测力机构和第三组单维测力机构中上单插耳销孔的中心点在上板的四个投影点构成第一矩形，该矩形的中心即上板的中心，第二组单维测力机构和第四组单维测力机构中上单插耳销孔的中心点在上板的四个投影点构成第二矩形，该矩形的中心即上板的中心，上述第一矩形与第二矩形正交；第一组单维测力机构和第三组单维测力机构中下单插耳销孔的中心点在下板的四个投影点构成第三矩形，该矩形的中心为上板的中心在下板的投影点，第二组单维测力机构和第四组单维测力机构中下单插耳销孔的中心点在下板的四个投影点构成第四矩形，该矩形的中心为上板的中心在下板的投影点，上述第三矩形与第四矩形正交。

本实用新型的优点是：通过使力传感器两端铰支只受轴向力，减小了耦合误差，保证了测量的准确性；具有8个单维测力机构，结构刚度大，固有频率高；解耦计算简单；单维测力机构长度可调，制造成本低。

附图说明

图1是现有六自由度测力机构的结构示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是本实用新型中单维测力机构的结构示意图。

具体实施方式