过约束平面并联三维力/力矩传感器的研制

• 作者: 刘晓晓 张彩凤 杨真真 赵延治 赵铁石
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 轴承 并联三维力/力矩传感器 过约束 性能分析 标定实验
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 所属期刊栏目: 信息科学
• 页码范围: 954-961
• 页数: 8页
• 分类号: TP212.12|TH133.3
• 字数: 2583字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20162404.0954

摘要

针对轴承的故障早期诊断和在线实时监测,提出了一种新型过约束平面并联三维力/力矩传感器.通过采用分支轴线均不过传感器中心的6条对称分布的测力分支,该传感器可同时测量轴承径向载荷和轴向力矩.根据静力学平衡方程,求解了其测量数学模型;基于传感器测量模型与性能指标分析了传感器性能,进而对其各结构参数进行优化设计.研制了传感器样机及其加载标定实验系统,开展了加载标定实验,得到了该传感器的测量精度.标定实验结果显示:传感器径向力测量精度为2.56％,力矩测量精度为0.92％,Ⅰ类误差为2.56％,最大Ⅱ类误差为2.29％.文中所做工作,为将该新型过约束平面并联三维力/力矩传感器应用于在线实时测量轴承径向载荷和轴向摩擦力矩奠定了基础.