Измеритель крутящего момента

)601 ЬЗ чен фланцем ещения(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 84824, кл; С 01 Ь 3/14, 10.12.48.2. Авторское свидетельство СССР Ф 95281, кл. С 01 Ь 3/14, 30.10.50 (прототип).(54)(5) ИЗМЕРИТЕЛЬ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА, содержащий ведущий и ведомый фланцы, приводной элемент, связанный с ведущим фланцем, механизм преобразования момента в осевое усилие, выполненный в виде промежуточного фланс ца и шариков, размещенных во впадинах основных косых зубьев, выполненных на одном торЦе ведущего фланца, и во впадинах прямых зубьев, выполненных на торце ведомого фланца, и преобразователь осевого усилия в выходной сигнал, торцы которого связаны с промежуточным и ведомым фланцами через упорные подшипники, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в нем второй торец ведущего фланца и торец ведомого фланца снабжены соответственно дополнительными и основными косыми зубьями, связанными посредством размещенных между ними дополнительных шариков, а промежуточный фланец снабжен косыми и прямыми торцовыми зубьями, которые связаны с шариками, размещенными во впадинах 3ЪФ соответственно основных косых зУбьев ведущего фланца и во впадинах прямых зубьев ведомого. фланца, причем приводной элемент связан с ведущим оэможиостью осевого пере"3 ВВ Ы20 ного элемента.Цель изобретения - повышение точности измерения.Указанная цель достигается тем, что в измерителе крутящего момента, содержащем ведущий и ведомый фланцы, 40 приводной элемент, связанный с ведущим фланцем, механизм преобразования момента в осевое усилие, выполненный в виде промежуточного фланца и шариков, размещенных во впадинах ос новных косых зубьев, выполненных на одном торце ведущего фланца, и во впадинах прямых зубьев, выполненных на торце ведомого фланца, и преобразователь осевого усилия в выходной сигнал, торцы которого связаны с промежуточным и ведомым фланцами через упорные подшипники, второй торец ведущего фланца и торец ведомого фланца снабжены соответственно дополнитель ными и основными косыми зубьями, связанными посредством размещенных между ними дополнительных шариков, а 1 1139Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения крутящего момента на вращающихся валах, например на валу редуктора газотурбинного двигателяИзвестен измеритель крутящего момента, содержащий ведущий и ведомый элементы, связанные механизмом преобразования в осевое усилие Я . 10Однако известный измеритель не обеспечивает требуемой точности измеренияНаиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае мому результату является измеритель крутящего момента, содержащий ведущий и ведомый фланцы, приводной элемент, связанный с ведущим фланцем, механизм преобразования момента в осевое усилие, выполненный в виде промежуточного фланца и шариков, размещенных во впадинах основных косых, зубьев, выполненных на одном торце ведущего фланца,и во впадинах прямых,. 25 зубьев, выполненных на торце ведомого фланца, и преобразователь осевого усилия в выходной силнал, торцы которого связаны с промежуточным и ведомым фланцами через упорные подшипни- З 0 ки 2 .Недостатком данного измерителя является низкая точность измерения из-за влияния осевого усилия привод 982 1промежуточный Фланец снабжен косыми и прямыми торцовыми зубьями, которые связаны с шариками, размещенными во впадинах соответственно основных косых зубьев ведущего Фланца и во впадинах прямых зубьев ведомого фланца, причем приводной элемент связан с ведущим Фланцем с возможностью осевого перемещения.На фиг.1 изображен предлагаемый измеритель, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на Фиг. 1.Измеритель крутящего момента (Фиг,1-3) содержит ведущий фланец 1, связанный через приводной элемент 2 с валом 3 испытуемого объекта, например с валом свободной турбины, передней опорой которого является радиально-упорный подшипник 4, причем приводной элемент 2 связан с ведущим фланцем 1 с возможностью осевого перемещения, например с помощью шлицев. На одном торце ведущего Фланца 1 выполнены основные косые зубья, а на втором торце - дополнительные косые зубья, имеющие рабочие плоскости, расположенные к оси фланца под углом с(.(фиг.2) и контактирующие с двумя рядами соответственно основных и дополнительных шариков 5. С другой стороны шарики 5 контактируют с рабочими плоскостями косых торцовых зубьев промежуточного 6 и ведомого 7 фланцев механизма преобразования момента в осевое усилие. На меньшем диаметре промежуточного и ведомого фланцев выполнены прямые торцовые зубья (Фиг.3), имеющие рабочие поверхности, параллельные оси фланцев. С этими поверхностями контактирует ряд шариков 8. Для улучшения технологичности изготовления фланцев 6 и 7 с двумя рядами торцовых зубьев каждый из них выполнен в виде двух деталей, соединенных призонными болтами 9. Этими бол- - тами к ведомому фланцу 7 крепится втулка 10 радиального подшипника 11, затянутого с помощью гайки 12. Болты 9 крепят к промежуточному фланцу 6 втулку 13 упорного подшипника 14. На втулке 10 с помощью регулировочного кольца 15 установлен упорный подшипник 16. Подшипник 14 установлен с упором в глухие торцы наружных поршней (золотников) 17, а подшипник 16 через корпус .18 внутренних поршней3 11399 (золотников) 19 преобразователя осевого усилия в выходной сигнал (давление). Наружные золотники 17 разме щаются в цилиндрических гнездах, расположенных по окружности кольцевого корпуса 20 измерителя, Внутренние полости, образованные наружными 17 и внутренними 19 золотниками, соединены между собой, а также с маслонасосом измерителя 21 и манометром 22. ВФ внутренних золотниках 19 имеются сливные отверстия 23.Измеритель работает следующим образом.Гидравлическая жидкость нагнетает ся насосом 21 во внутренние полости, образованные золотниками 17 и 19. При отсутствии крутящего момента давление жидкости в полостях раздвигает золотники 17 и 19 в противоположные стороны и раскрывает сливные отверстия 23, снижая давление практически до нуля. При появлении на ведущем фланце 1 крутящего момента он передается через торцовые зубья и шарики 25 5 на торцовые зубья фланцев 6 и 7, при этом вследствие наклона зубьев возникают осевые силы, которые стремятся раздвинуть в противоположные стороны фланцы 6 и 7 и сжать ведущий з Ффланец 1. Осевая сила от фланца 6 передается через втулку 13 и подшипник 14, который упирается в золотни 82 4ки 17 и перемещает их в направлении действия силы. Одновременно осевая сила от фланца 7 передается через втулку 10, гайку 12, подшипники 11 и 16 на корпус 18, который упирается в золотники 19 и перемещает их в направлении действия силы и в противоположном направлению движения золотников 17. При совместном перемещении золотников 17 и 19 происходит перекрытие сливных отверстий 23, что ведет к росту давления во внутренних полостях золотников 17 и 19 до тех пор, пока силы давления, жидкости не уравновесят силы, с которыми подшипники 14 и 16 воздействуют на золотники 17 и 19. При этом манометр 22 замеряет давление во внутренних полос- тях золотников 17 и 19. Это давление пропорционально силам реакций эолот ников 17 и 19 и соответственно действующему крутящему моменту.Использование в измерителе механизма преобразования крутящего момента в осевое усилие, создающего двустороннее нагружение преобразователя осевого усилия в выходной сигнал, и подвижного в осевом направлении соединения приводного элемента и ведущего фланца позволяет повысить точность измерения крутящего момента за счет исключения влияния осевого усилия приводного элемента.1139982М-А лИгюущо ог. 2 7 ктор Н. Горв Тираж 897 По ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб