[实用新型]锁紧螺母工作特性测量装置

说明书

本实用新型涉及用于测量扭矩的装置，特别是用于测定紧固螺母旋入和旋出扭矩的测量装置。

锁紧螺母国外已普遍用于飞机、汽车、内燃机等有振动而又有防松要求的紧固件连接的机件上，发展快、应用广。随着国外先进技术引进和国产化，开发锁紧螺母已成为一个攻关的课题。目前国内一般都用扭矩扳手进行螺母工作特性的测量，它无论在测量参数、精度和测试方法上都不能满足有关标准规定的要求，联邦德国专利DE3408310 “Measuring equipment for axial force and tlghtening torque”公开了一种专用的锁紧螺母轴向力和有效扭矩测量装置。它是一台非标准设备，各部件的制造、安装要求都比较高，另外轴向力和扭矩的传感器集中在一个套筒上，容易影响测量精度。

本实用新型的目的是设计一套测量装置，它既可安装在现有的扭转试验机上用来对锁紧螺母工作特性进行测量，也可配上相应的负荷加载装置对螺母进行测量，具有通用性，可扩大现有扭转试验机的使用范围。使用电阻应变片测量技术，测量精度高，使用方便，可与微机相连，对测量过程进行显示和打印记录。

本实用新型的目的是通过下述方案实现的。测量装置由扭矩传感器和轴向力传感器组成，其形状尺寸相当于一个标准扭转计，轴向力传感器一端固定，另一端安装并固定试验螺栓、垫圈、锁紧螺母，由套筒的一端套于试验锁紧螺母上，另一端套于扭矩传感器的端部，而把轴向力传感器和扭矩传感器连成一体，扭矩传感器的另一端施加扭矩负载；两个传感器中都装有一个中空圆筒形弹性体，其上贴有电阻应变片，将弹性体受力后的应变量转换成电信号输出，从而完成锁紧螺母的轴向力、夹紧载荷和有效扭矩的测量。

附图1为本实用新型的轴向力传感器结构图；附图2为扭矩传感器结构图。图中1为主轴，2为弹性体，3为导线连接插座，4为外套筒，5为拼紧螺母，6为试验螺栓，7为试验垫圈，8为试验锁紧螺母，9为套筒，10为导线连接插座，11为护套，12为弹性件。

结合附图给出本实用新型实施例。

本实施例由一个轴向力传感器和两个扭矩传感器组成，两个扭矩传感器分别用来测量第一次拧入扭矩和第一次、第五次拧出扭矩，选用不同的测量范围，以提高测量精度，以M8全金属锁紧螺母为例，第一次拧出和第五次拧出扭矩应不小于0.85N·m和0.60N·m，则选用0～2N·m的传感器，第一次拧入扭矩不大于6.0N·m，则选用0～10N·m的传感器。扭矩传感器由弹性件12、套筒9、护套11和导线连接插座10组成，弹性件12的一端与套筒9以一方身连接（套筒9为市售套筒扳手中的通用套筒，按不同尺寸的螺母选用相应的套筒），另一端加工有一扁身，连接到扭转试验机的动力端（或其它扭矩加载装置上），作为扭矩输入端。中空圆筒形弹性体12的外圆表面上贴有电阻应变片，其引出线通过安装在护套11上的导线连接插座10，连接到电阻应变仪或其它电信号处理设备上。为了提高弹性件的灵敏度，采用LY12材料制造。轴向力传感器由主轴1，弹性件2，外套筒4，试验螺栓6、垫圈7、锁紧螺母8等组成，主轴1的一端也加工有一扁身，安装到扭转试验机的固定端上（或用其它方式予以固定，使之不产生轴向和圆周向运动），固定端和动力端必须保持同轴度，另一端拧上试验螺栓6，并用螺母5拼紧，使之成为一体，主轴上套装上弹性件2，可用螺纹连接固定在主轴上，也可用配合尺寸滑套在主轴上，用凸肩进行固定，试验垫圈7、锁紧螺母8安装在试验螺栓6的另一端（螺栓、垫圈、锁紧螺母系成组进行试验的），并压紧在与弹性件2相连接的外套筒4上。弹性件2的中段为中空薄壁圆筒形，在外圆表面上贴上电阻应变片，引出线通过安装在护罩上的导线连接插座3，连接到应变仪或其它设备上。

本测量装置可直接安装到扭矩试验机的固定端和动力端之间，其重量约比校验试验机用的标准扭转计轻1／2，长度也短1／2。输出信号经应变仪，通讯接口，输入微机，通过计算机应用软件程序的调用可完成所有要求测量的项目，并可用屏幕显示或打印输出一份完整的测试全过程的记录。

锁紧螺母的制造，关键在于测量，本实用新型为锁紧螺母的工作特性测量提供了高精度、方便、可靠的测试设备，为制造高质量的锁紧螺母创造了必要的条件，有着良好的社会效益和经济效益。