[发明专利]集成齿轮传动功能的简易扭矩传感器

说明书

本发明公开了一种集成齿轮传动功能的简易扭矩传感器，输出轴上设置轴承、齿轮，第一薄膜压力传感器、第二薄膜压力传感器安装于输出轴方形部分上方同侧且位于输出轴与齿轮的间隙中。本发明的有益效果是成本低、易维护、膜片易于更换；集成力矩检测模块和动力传递于一体，机构简单、紧凑，节约安装空间。该传感器结构可广泛的应用于各种齿轮传动和同步带轮传动。

技术领域

本发明属于测控应用技术领域，涉及一种集成齿轮传动功能的简易扭矩传感器。

背景技术

扭矩的实时检测是测控应用领域内重要检测部件，对力学分析起到非常重要的作用。目前市面上的扭矩传感器普遍存在造价昂贵、维护不便等缺点，且传感器与传动机构分离，造成传动结构复杂臃肿。本专利提出一种结构简单、易于维护的集成齿轮传动功能的简易扭矩传感器。满足力学检测、传动的低成本、结构简单的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种集成齿轮传动功能的简易扭矩传感器，能够进行实时检测，具有易安装，机构紧凑，成本低等特点。

本发明所采用的技术方案是，一种集成齿轮传动功能的简易扭矩传感器，输出轴上设置轴承、齿轮，第一薄膜压力传感器、第二薄膜压力传感器分别放置输出轴方形部分上方两侧且位于输出轴与齿轮的间隙中。

本发明的有益效果是成本低、易维护、膜片易于更换；集成力矩检测模块和动力传递于一体，机构简单、紧凑，节约安装空间。该传感器结构可广泛的应用于各种齿轮传动和同步带轮传动。

附图说明

图1是集成齿轮传动功能的简易扭矩传感器结构示意图。

图2是图1的A-A剖面图。

图中，1.齿轮，2.第一薄膜压力传感器，3.第二薄膜压力传感器，4.输出轴，5.轴承。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

一种集成齿轮传动功能的简易扭矩传感器，结构如图1-2所示，包括：齿轮1、第一薄膜压力传感器2、第二薄膜压力传感器3、输出轴4和轴承5；输出轴4上设置轴承5、齿轮1，第一薄膜压力传感器2、第二薄膜压力传感器3分别放置输出轴4方形部分上方两侧。本发明以齿轮1为基座，通过轴承5与输出轴4相连，第一薄膜压力传感器2、第二薄膜压力传感器3安装于输出轴4与齿轮1的间隙中。

齿轮1转动过程中带动输出轴4转动，顺时针转动过程中挤压第二薄膜压力传感器3，利用第二薄膜压力传感器3检测的压力换算获得传动正向扭矩；同理，逆时针转动过程中，挤压第一薄膜压力传感器2，换算获得传动负向扭矩。

设作用于第一薄膜压力传感器2的力为F₁，作用于第二薄膜压力传感器3的力为F₂，F₀为预紧力，两片传感器之间的距离为L，则力矩T为

使用该集成齿轮传动功能的简易扭矩传感器进行负载工作力矩测量时，用户需将该简易扭矩传感器作为被动轮，并将第一薄膜压力传感器2、第二薄膜压力传感器3分别放置输出轴4方形部分上方两侧。工作过程中，齿轮1带动输出轴4旋转运动，挤压第一薄膜压力传感器2或第二薄膜压力传感器3中的一个，通过压力与力臂的乘积可以得到反作用力矩的大小，进而得出负载工作力矩的大小；同理，齿轮1往另外一个方向旋转时，挤压另外一个薄膜压力传感器，而得出负载工作力矩的大小。