三軸向角度測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及了一種三軸向角度測量裝置，旨在解決空間三軸向角位移測量困難的問題，所述的三軸向角度測量裝置包括垂向角位移傳感器、十字軸垂向叉座裝配體、十字軸裝配體、縱向角位移傳感器、橫向角位移傳感器和轉角軸承套裝配體。所述的十字軸裝配體的縱向軸與轉角軸承套裝配體中的十字軸縱向叉座同軸連接，所述的2號轉角軸承、軸承隔套和1號轉角軸承依次安裝在轉角軸承套內部設置的圓孔內。該三軸向角度測量裝置具有測量方法簡便、測量結果可直接讀取、易于安裝和適用性廣的特點。
【專利說明】
三軸向角度測量裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及了一種用于測量空間三軸向角度變化測量裝置，特別是涉及一種三軸向角度測量裝置，它對比以往三軸向角度測量裝置的結構，具有測量方法簡便、測量結果可直接讀取、易于安裝和適用性廣的特點。
【背景技術】
[0002]隨著現有工業等各行各業的發展，機械設備需根據工作狀況對其在三軸向角度位移進行實時監控，要求能夠快速測量設備在三軸向角度的變化，以完成對試驗的要求。目前對角度測量的方法主要停留在靜止狀態下的角度測量，不能滿足對設備運到時的角度測量。

【發明內容】

[0003]本實用新型針對目前還沒有一種可以實時測量設備三軸向角度變化的裝置，提供了一種用于空間三軸向角位移測量的裝置，該裝置可以直接測量出被試物空間三軸向角度的變化，并直接通過顯示表顯示出來，方便快捷。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型是采用如下技術方案實現的:
[0005]本實用新型所提供的三軸向角度測量裝置包括垂向角位移傳感器1、十字軸垂向叉座裝配體2、十字軸裝配體3、縱向角位移傳感器4、橫向角位移傳感器5和轉角軸承套裝配體6。所述的十字軸垂向叉座裝配體2包括十字軸垂向叉座7和十字軸擋塊8，所述的十字軸垂向叉座7與十字軸裝配體3的垂向軸同軸心配合連接，2個十字軸擋塊8通過螺栓固定在十字軸垂向叉座7上。所述的十字軸裝配體3包括十字軸焊接體17、帶孔十字軸軸套18和十字軸軸套19，所述的轉角軸承套裝配體6包括十字軸縱向叉座裝配體9、卡簧10、1號轉角軸承U、軸承隔套12、轉角軸承套14、中心軸鎖緊螺母15和2號轉角軸承13。
[0006]技術方案中所述的垂向角位移傳感器1、縱向角位移傳感器4和橫向角位移傳感器5型號相同，均為標準高精度編碼器。
[0007]技術方案中所述的十字軸裝配體3的縱向軸與轉角軸承套裝配體6中的十字軸縱向叉座16同軸連接，2個十字軸擋塊8通過螺栓固定在十字軸縱向叉座16上，并分別與縱向軸上安裝的帶孔十字軸軸套18和十字軸軸套19的端面面接觸連接，限制十字軸裝配體3在十字軸縱向叉座16上的縱向位移。
[0008]技術方案中所述的十字軸縱向叉座裝配體9由十字軸擋塊8和十字軸縱向叉座16組成，所述的十字軸縱向叉座16是一個前端設置有兩個供十字軸安裝的耳環體，后端設置有供軸承安裝的中心軸，在軸的前端設置有角位移傳感連接軸和螺紋。
[0009]技術方案中所述的2號轉角軸承13、軸承隔套12和I號轉角軸承11依次安裝在轉角軸承套14內部設置的圓孔內，卡簧10安裝在轉角軸承套14上設置的卡簧槽里，限制軸承在轉角軸承套14內的位移。
[0010]技術方案中所述的十字軸縱向叉座裝配體9通過十字軸縱向叉座16上設置的中心軸與軸承內環同軸連接，中心軸鎖緊螺母15與十字軸縱向叉座16螺紋連接，防止十字軸縱向叉座16與轉角軸承套14有相對位移。
[0011]技術方案中所述的十字軸焊接體17由十字軸20、垂向傳感器連接軸21和縱向傳感器連接軸22組成，十字軸20為標準件，垂向傳感器連接軸21和縱向傳感器連接軸22結構完全相同，均由45號鋼加工而成。
[0012]技術方案中所述的垂向傳感器連接軸21和縱向傳感器連接軸22分別與十字軸20的上的垂向軸和縱向軸焊接連接，垂向傳感器連接軸21與十字軸20的垂向軸同軸線，縱向傳感器連接軸22與十字軸20的縱向軸同軸線。
[0013]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0014]1、本實用新型所述的三軸向角度測量裝置可用于測量物體空間繞三軸向角度位移的變化，物體繞三軸向的轉角由三個角度位移傳感器直接測量，避免了花費大量時間進行計算。
[0015]2、本實用新型所述的三軸向角度測量裝置組裝方便，不需要特定技工進行安裝，安裝工藝不影響其測量精度，提高了測量的準確性。
[0016]3、本實用新型所述的三軸向角度測量裝置結構合理，占用空間體積小，可用于任何角度測量試驗中，通用性強，可測量兩運動物體之間的三軸向相對轉角變化。
【附圖說明】

[0017]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明:
[0018]圖1是本實用新型所述的三軸向角度測量裝置的軸測投影圖；
[0019]圖2是本實用新型所述的三軸向角度測量裝置中的十字軸垂向叉座裝配體的軸測投影圖；
[0020]圖3是本實用新型所述的三軸向角度測量裝置中的轉角軸承套裝配體的爆炸視圖；
[0021]圖4是本實用新型所述的三軸向角度測量裝置中的十字軸縱向叉座裝配體的軸測投影圖；
[0022]圖5是本實用新型所述的三軸向角度測量裝置中的轉角軸承套剖視投影圖；
[0023]圖6是本實用新型所述的三軸向角度測量裝置中的十字軸裝配體的軸測投影圖；
[0024]圖7是本實用新型所述的三軸向角度測量裝置中的十字軸焊接體的軸測投影圖；
[0025]圖中:1、垂向角位移傳感器;2、十字軸垂向叉座裝配體;3、十字軸裝配體;4、縱向角位移傳感器;5、橫向角位移傳感器;6、轉角軸承套裝配體;7、十字軸垂向叉座;8、十字軸擋塊;9、十字軸縱向叉座裝配體；10、卡簧；11、1號轉角軸承；12、軸承隔套；13、2號轉角軸承；14、轉角軸承套；15、中心軸鎖緊螺母；16、十字軸縱向叉座；17、十字軸焊接體；18、帶孔十字軸軸套;19、十字軸軸套;20、十字軸;21、垂向傳感器連接軸;22、縱向傳感器連接軸。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本實用新型作詳細的描述:
[0027]首先建立如圖1所示空間坐標系，定義空間橫向、縱向和垂向三方向在空間坐標系中箭頭指向方向為正方向，背向箭頭方向為負方向。
[0028]參閱圖1至圖5，所述的三軸向角度測量裝置由垂向角位移傳感器1、十字軸垂向叉座裝配體2、十字軸裝配體3、縱向角位移傳感器4、橫向角位移傳感器5和轉角軸承套裝配體6組成。
[0029]所述的十字軸垂向叉座裝配體2由十字軸垂向叉座7和十字軸擋塊8組成，十字軸垂向叉座7與十字軸裝配體3的垂向軸同軸心配合連接，2個十字軸擋塊8通過螺栓固定在十字軸垂向叉座7上，并分別于與垂向軸上安裝的帶孔十字軸軸套18和十字軸軸套19的端面面接觸連接，限制十字軸裝配體3在十字軸垂向叉座7上的垂向位移。
[0030]十字軸裝配體3的縱向軸與轉角軸承套裝配體6中的十字軸縱向叉座16同軸連接，2個十字軸擋塊8通過螺栓固定在十字軸縱向叉座16上，并分別于與縱向軸上安裝的帶孔十字軸軸套18和十字軸軸套19的端面面接觸連接，限制十字軸裝配體3在十字軸縱向叉座16上的縱向位移。
[0031]所述的垂向角位移傳感器1、縱向角位移傳感器4和橫向角位移傳感器5型號相同，均為標準高精度編碼器，垂向角位移傳感器I的外端通過螺栓連接在十字軸垂向叉座7上，角度旋轉軸與垂向傳感器連接軸21同軸過盈配合連接，縱向角位移傳感器4外端通過螺栓連接在十字軸縱向叉座16上，角度旋轉軸與縱向傳感器連接軸22同軸過盈配合連接，橫向角位移傳感器的外端通過螺栓連接在轉角軸承套14上，角度旋轉軸與十字軸縱向叉座16中心軸前端設置的角位移傳感連接軸同軸過盈配合連接。
[0032]所述的轉角軸承套裝配體6由十字軸縱向叉座裝配體9、卡簧10、I號轉角軸承11、軸承隔套12、轉角軸承套14、中心軸鎖緊螺母15和2號轉角軸承13組成。十字軸縱向叉座裝配體9由十字軸擋塊8和十字軸縱向叉座16組成，十字軸縱向叉座16是一個前端設置有兩個供十字軸安裝的耳環體，后端設置有供軸承安裝的中心軸，在軸的前端設置有角位移傳感連接軸和螺紋。轉角軸承套14是一個凸形結構件，內部設置有軸承安裝孔，在軸承安裝孔的一端設置有軸承外環擋肩，另一側設置有卡簧安裝槽。2號轉角軸承13、軸承隔套12和I號轉角軸承11依次安裝在轉角軸承套14內部設置的圓孔內，卡簧10安裝在轉角軸承套14上設置的卡簧槽里，通過與轉角軸承套14上設置的軸承外環擋肩配合，限制軸承在轉角軸承套14內的位移，十字軸縱向叉座裝配體9通過十字軸縱向叉座16上設置的中心軸與軸承內環同軸連接，中心軸鎖緊螺母15與十字軸縱向叉座16螺紋連接，防止十字軸縱向叉座16與轉角軸承套14有相對位移。
[0033]參閱圖6和圖7，所述的十字軸裝配體3由十字軸焊接體17、帶孔十字軸軸套18和十字軸軸套19組成，其中帶孔十字軸軸套18和十字軸軸套19的數量分別為2件，帶孔十字軸軸套18和十字軸軸套19均與十字軸焊接體17同軸心轉動連接，兩個帶孔十字軸軸套18安裝在十字軸焊接體17帶有傳感器安裝軸的一側，十字軸軸套19安裝在十字軸焊接體17沒有傳感器安裝軸的一側。
[0034]所述的十字軸焊接體17由十字軸20、垂向傳感器連接軸21和縱向傳感器連接軸22組成，十字軸20為標準件，垂向傳感器連接軸21和縱向傳感器連接軸22結構完全相同，均由45號鋼加工而成，垂向傳感器連接軸21和縱向傳感器連接軸22分別與十字軸20的上的垂向軸和縱向軸焊接連接，垂向傳感器連接軸21與十字軸20的垂向軸同軸線，縱向傳感器連接軸22與十字軸20的縱向軸同軸線。
[0035]三軸向角度測量裝置的使用方法:
[0036]結合該裝置結構，十字軸裝配體3和十字軸垂向叉座7之間的相對運動只會產生垂向角位移，并通過垂向角位移傳感器I測量出垂向角位移變化量，十字軸裝配體3和十字軸縱向叉座16之間的相對運動只會產生縱向角位移，并通過縱向角位移傳感器4測量出縱向角位移變化量，轉角軸承套14和十字軸縱向叉座之間的相對運動只會產生橫向角位移，并通過橫向角位移傳感器5測量出橫向角位移變化量。
【主權項】
1.一種三軸向角度測量裝置，包括垂向角位移傳感器(1)、十字軸垂向叉座裝配體(2)、十字軸裝配體(3)、縱向角位移傳感器(4)、橫向角位移傳感器(5)和轉角軸承套裝配體(6);其特征在于，所述的十字軸垂向叉座裝配體(2)包括十字軸垂向叉座(7)和十字軸擋塊(8)，所述的十字軸垂向叉座(7)與十字軸裝配體(3)的垂向軸同軸心配合連接，2個十字軸擋塊(8)通過螺栓固定在十字軸垂向叉座(7)上；所述的十字軸裝配體(3)包括十字軸焊接體(17)、帶孔十字軸軸套(18)和十字軸軸套(19);所述的轉角軸承套裝配體(6)包括十字軸縱向叉座裝配體(9)、卡簧(10)、1號轉角軸承(11)、軸承隔套(12)、轉角軸承套(14)、中心軸鎖緊螺母(15)和2號轉角軸承(13)。2.按照權利要求1所述的三軸向角度測量裝置，其特征在于，垂向角位移傳感器(1)、縱向角位移傳感器(4)和橫向角位移傳感器(5)型號相同，均為標準高精度編碼器。3.按照權利要求1所述的三軸向角度測量裝置，其特征在于，所述的十字軸裝配體(3)的縱向軸與轉角軸承套裝配體(6)中的十字軸縱向叉座(16)同軸連接，2個十字軸擋塊(8)通過螺栓固定在十字軸縱向叉座(16)上，并分別與縱向軸上安裝的帶孔十字軸軸套(18)和十字軸軸套(19)的端面面接觸連接，限制十字軸裝配體(3)在十字軸縱向叉座(16)上的縱向位移； 所述的十字軸縱向叉座裝配體(9)由十字軸擋塊(8)和十字軸縱向叉座(16)組成，所述的十字軸縱向叉座(16)是一個前端設置有兩個供十字軸安裝的耳環體，后端設置有供軸承安裝的中心軸，在軸的前端設置有角位移傳感連接軸和螺紋。4.按照權利要求1所述的三軸向角度測量裝置，其特征在于，所述的2號轉角軸承(13)、軸承隔套(12)和I號轉角軸承(11)依次安裝在轉角軸承套(14)內部設置的圓孔內，卡簧(10)安裝在轉角軸承套(14)上設置的卡簧槽里，限制軸承在轉角軸承套(14)內的位移。5.按照權利要求1所述的三軸向角度測量裝置，其特征在于，所述的十字軸縱向叉座裝配體(9)通過十字軸縱向叉座(16)上設置的中心軸與軸承內環同軸連接，中心軸鎖緊螺母(15)與十字軸縱向叉座(16)螺紋連接，防止十字軸縱向叉座(16)與轉角軸承套(14)有相對位移。6.按照權利要求1所述的三軸向角度測量裝置，其特征在于，所述的十字軸焊接體(17)由十字軸(20)、垂向傳感器連接軸(21)和縱向傳感器連接軸(22)組成，十字軸(20)為標準件，垂向傳感器連接軸(21)和縱向傳感器連接軸(22)結構完全相同，均由45號鋼加工而成。7.按照權利要求6所述的三軸向角度測量裝置，其特征在于，所述的垂向傳感器連接軸(21)和縱向傳感器連接軸(22 )分別與十字軸(20 )的上的垂向軸和縱向軸焊接連接，垂向傳感器連接軸(21)與十字軸(20)的垂向軸同軸線，縱向傳感器連接軸(22)與十字軸(20)的縱向軸同軸線。
【文檔編號】G01B21/02GK205691092SQ201620478312
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年5月24日 公開號201620478312.8, CN 201620478312, CN 205691092 U, CN 205691092U, CN-U-205691092, CN201620478312, CN201620478312.8, CN205691092 U, CN205691092U
【發明人】蘇建, 牛治慧, 張益瑞, 陳熔, 林慧英, 陳雷, 張雪平, 張蘭, 王啟明, 朱麗葉, 陳秋雨, 陳學淵, 許影, 張亨飏
【申請人】吉林大學