[发明专利]转台线绕力矩测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种转台线绕力矩测试装置，其特征在于：所述转台线绕力矩测试装置包括转动平台、速率陀螺仪、B码、转动平台驱动单元以及数据处理计算机；所述转动平台与B码分别与数据处理计算机电性相连；所述转动平台驱动单元驱动转动平台进行自转；待测转动部件以及所述速率陀螺仪设置在转动平台上并与转动平台同步转动。

2.根据权利要求1所述的转台线绕力矩测试装置，其特征在于：所述转动平台驱动单元包括砝码、连接绳以及滑轮；所述连接绳的一端缠绕在转动平台外周，另一端穿过滑轮与悬空的砝码连接；所述砝码在其重力作用下通过连接绳驱动转动平台进行自转。

3.根据权利要求1或2所述的转台线绕力矩测试装置，其特征在于：所述待测转动部件的转动轴与转动平台的转动轴相平行。

4.根据权利要求3所述的转台线绕力矩测试装置，其特征在于：所述速率陀螺仪的输入轴与待测转动部件的转动轴相平行。

5.根据权利要求4所述的转台线绕力矩测试装置，其特征在于：所述转动平台是气浮转动平台。

6.根据权利要求5所述的转台线绕力矩测试装置，其特征在于：所述速率陀螺仪是光纤速率陀螺仪。

7.一种基于权利要求6所述的转台线绕力矩测试装置的测试方法，其特征在于：所述测试方法包括以下步骤：

1）将待测转动部件固定在气浮转动平台的转动台面上，并通过调节使待测转动部件的转动轴与气浮转动平台转轴平行；

2）将光纤速率陀螺仪固定在气浮转动平台的转动台面上，并使光纤速率陀螺仪的输入轴与待测转动部件的转动轴平行；

3）将气浮转动平台浮起并对其进行调平，以减小气浮转动平台自身的摩擦力矩；

5）在气浮转动平台边缘通过滑轮悬挂高精度砝码，在高精度砝码施加的力矩的作用下使气浮转动平台加速旋转，数据处理计算机同时采集速率陀螺仪和B码数据，并根据下面的公式计算气浮转动平台面及待测转动部件的转动惯量；

其中：

J——气浮转动平台面及待测转动部件的转动惯量；

M——高精度砝码对气浮转动平台所施加力矩；

M₀——气浮转动平台的摩擦力矩；若气浮转动平台的摩擦力矩相对被测力矩很小，可以忽略不计；

——气浮转动平台的转动的角加速度；

6）将待测转动部件定位到某一位置，然后自然释放，待测转动部件在线绕力矩作用下加速转动，其输出力矩驱动气浮转动平台反方向转动，根据数据处理计算机同时采集速率陀螺仪和B码数据，根据下面的公式待测转动部件的输出力矩；

式中：

J——气浮转动平台面及待测转动部件的转动惯量；

M——待测线绕力矩；

M₀——气浮转动平台的摩擦力矩；若气浮转动平台的摩擦力矩相对被测力矩很小，可以忽略不计；

——气浮转动平台转动的角加速度。

8.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于：所述测试方法在步骤3）以及步骤5）之间还包括：

4）通过悬挂不同质量的高精度砝码，利用高精度砝码自身的重力对气浮转动平台施加切线力矩，使气浮转动平台加速转动，并根据速率陀螺仪和B码的输出结果，计算气浮转动平台摩擦力矩。