[发明专利]一种空间双稳态薄壁伸展杆扭转刚度测试装置

权利要求书

1.一种空间双稳态薄壁伸展杆扭转刚度测试装置，其特征在于：包括水平平台(1)、导轨(2)，夹具组件、静止端模块(Ⅰ)、旋转端模块(Ⅱ)、载荷加载模块(Ⅲ)、扭矩测量模块(Ⅳ)和扭转角度测量模块(Ⅴ)，其中导轨(2)位于水平平台(1)上，静止端模块(Ⅰ)位安装于导轨(2)的一端，旋转端模块(Ⅱ)安装于导轨(2)的中部，载荷加载模块(Ⅲ)安装于导轨(2)的另一端；扭矩测量模块(Ⅳ)用于测量空间双稳态薄壁伸展杆的扭矩，扭转角度测量模块(Ⅴ)用于测量空间双稳态薄壁伸展杆的扭转角度；双稳态薄壁伸展杆位于静止端模块(Ⅰ)和旋转端模块(Ⅱ)之间，并通过夹具进行固定夹紧。

2.如权利要求1所述的一种空间双稳态薄壁伸展杆扭转刚度测试装置，其特征在于：所述静止端模块(Ⅰ)包括带锁紧功能滑块1(3)、静止端安装座(5)、键1(4)、静态扭矩传感器1(6)、键2(7)、夹具连接头左(8)、夹具左1(9)、夹具左2(24)；带锁紧功能滑块1(3)底部锁紧在导轨(2)上，顶部与静止端安装座(5)连接；静止端安装座(5)底部与带锁紧功能滑块1(3)连接，顶部开有通孔，内部加工有键槽，通过键槽与键1(4)的配合将将静止端安装座(5)和静态扭矩传感器1(6)连接；静态扭矩传感器1(6)两端各有两个连接轴，连接轴上加工有长条形键槽，通过键槽与键1(4)和键2(7)的配合将静态扭矩传感器(6)与静止端安装座(5)和夹具连接头左(8)连接；夹具连接头左(8)一端设为空心结构，内部加工有键槽，通过键槽与键2(7)的配合将静态扭矩传感器(6)和夹具连接头左(8)连接，另一端设计成圆柱状，使得空间双稳态薄壁伸展杆能完全贴合；夹具左由左右两部分组成，中间设计成通孔，便于空间双稳态薄壁伸展杆和夹具连接头左(8)圆柱端通过，上下两边内部设计有通孔；通过拧紧螺钉，使得夹具连接头左(8)圆柱端和空间双稳态薄壁伸展杆紧密贴合在一起。

3.如权利要求1所述的一种空间双稳态薄壁伸展杆扭转刚度测试装置，其特征在于：所述旋转端模块(Ⅱ)包括夹具右、夹具连接头右(12)、键3(27)、静态扭矩传感器2(13)、弹性联轴器1(28)、带锁进功能滑块2(15)、光轴(14)、角度编码器支架(16)、角度编码器(18)和弹性联轴器2(30)；夹具右、夹具连接头右(12)、键3(27)、静态扭矩传感器2(13)的连接情况与静止端模块相同；弹性联轴器1(28)一端与静态扭矩传感器2(13)连接，另一端与光轴(14)连接定位；光轴(14)两端分别与弹性联轴器1(28)和弹性联轴器2(30)连接定位；带锁紧功能滑块2(15)底部锁紧在导轨(2)上，顶部通过滑块上的安装孔与角度编码器支架(16)连接；角度编码器支架(16)为L形，中部有一通孔，以便光轴(14)可以通过，底部与带锁紧功能滑块2(15)连接，顶部与角度编码器(18)连接；角度编码器(18)呈圆柱状，中间有一通孔，光轴(14)穿过其中，通过顶丝定位；弹性联轴器2(30)一端与光轴(14)连接，另一端与电机输出轴连接定位。

4.如权利要求1所述的一种空间双稳态薄壁伸展杆扭转刚度测试装置，其特征在于：所述载荷加载模块(Ⅲ)包括带锁紧功能滑块3(20)、步进电机垫板(21)、步进电机支架(31)、行星齿轮减速器(32)、步进电机(33)、步进电机控制器(17)、步进电机驱动板(19)和24V直流电源(22)；带锁紧功能滑块3(20)底部通过锁紧在导轨(2)上，顶部与步进电机垫板(21)相连；步进电机垫板(21)与步进电机支架(31)相连；步进电机支架(31)呈L形，中间有一通孔使得行星齿轮减速器(32)输出轴通过；行星齿轮减速器(32)与步进电机支架(31)固定，输出轴与弹性联轴器2(30)连接定位；输入端与步进电机(33)输出轴相连定位；步进电机(33)与行星齿轮减速器(32)相连，输出轴插入到行星齿轮减速器(32)的锥形孔中；步进电机(33)与步进电机控制器(17)、步进电机驱动板(19)和24V直流电源(22)连接到一起；步进电机控制器(17)可控制步进电机(33)的转速和转向。