球头副曲率半径对力传感器方位误差的影响

对不同接触形式的球头副的载荷偏心量和接触应力进行了分析,并设计了9对不同接触形式、不同结构尺寸的球头副进行方位误差测量。实验结果发现,相对于球面球面点接触形式球头副,球面平面点接触形式球头副的方位误差更小,球面球面完全接触形式球头副与球面平面点接触形式球头副的偏心载荷相当;调整角度较小时,可以选用球面球面点接触或球面球面完全接触,调整角度较大时,宜采用球面平面点接触或半径较小的球面球面完全接触。

带滚珠调节的面—面接触形式负荷传感器球头副

为降低传统负荷传感器球头的接触应力水平,提高传感器测量的准确度和长期可靠性,设计了一种带滚珠调节的面—面接触形式的负荷传感器球头副结构,同时通过对比实验进行了验证,实验结果显示采用该结构的球头副,一只20 MN柱式力传感器可在倾斜0.2°的状态下,测量得到重复性小于0.005%、方位误差小于0.04%。研究表明,该带滚珠调节的面—面接触形式负荷传感器球头副相对未带滚珠调节的面—面接触形式传感器球头副,球头相对球碗转动时摩擦阻力更小,不仅能实现水平自调节,而且还能灵活调整由负荷传感器上、下承压面不平行带来的角度偏差,使传感器在不同测量方位测得的载荷输出值更一致,方位误差更小。此外,由于采用了面—面接触形式,该结构球头副接触应力较小,具有较大的承载能力,保证在大载荷作用下具有足够的强度。

球头副结构尺寸对柱式力传感器方位误差影响

球头副是柱式力传感器的主要组成原件,对提高力传感器测量准确度具有重要作用。该文对柱式应变式力传感器的方位误差进行了理论分析,设计了6对不同结构尺寸的球头副,并进行实验验证。结果表明,理论推导可以准确计算方位误差并预测其受尺寸影响的规律。方位误差与施加在传感器上的附加弯矩有关,弯矩越大,方位误差也越大;对于球面-平面接触球头副,应严格控制球头半径尺寸;同样,对于球面-球面接触,应该控制球碗半径和半径比。

球头接触副对柱式负荷传感器方位误差的影响研究

针对柱式负荷传感器方位误差的控制问题,对球头接触副球面尺寸变化造成的影响进行了研究。通过力学理论公式推导,得出了附加弯矩是传感器方位误差产生的重要原因,并得到了球头接触副球面尺寸变化对传感器所受附加弯矩及方位误差的影响规律;选取典型的球面-平面接触类型,并在球头接触副常用的球面尺寸范围内确定了研究尺寸,利用ABAQUS有限元软件进行了传感器受压仿真,并通过传感器负荷特性实验对所得规律进行了验证。研究结果表明:球面-平面球头接触副能有效减小柱式负荷传感器所受附加弯矩,从而抑制传感器方位误差的产生;随着球头球径R1的减小,传感器所受附加弯矩随之减小,球头接触副对传感器方位误差的改善效果愈发显著。

球窝球头配合副的快速检查方法

针对柱塞组件中球窝球头配合副的传统着色检查方法所存在的质量隐患,通过对着色介质的重新选用和着色方法的优化,提高了柱塞组件配合副耦合质量检查的精度。