一种实验室单摆动力装置

技术领域

本发明涉及损耗装置检测的技术领域，具体而言，涉及一种实验室单摆动力装置。

背景技术

在现有技术的发展中，传动结构的运用越来越广泛，其型号和种类也越来越丰富，由此传动结构的损耗变化以及误差也越来越大，在普通机械装置上可能这些误差对总体性能的影响不大，但对于精密仪器来说，细微的损耗差别，有时都能对精密仪器的精度产生较大的影响，且现有技术中测量耗损的装置过于昂贵，不适合工业的大规模使用，故急需一种简易测试耗损的装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实验室单摆动力装置，其能够节约能源，提高工业测试的效率，为工程师实验提供支持。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种实验室单摆动力装置，其包括承载架、传动机构和限位板；传动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第一传动轴、第二传动轴、传感器、计时器、第一链轮、第二链轮和第一链条。第一齿轮套设于承载架上，第二齿轮与第一齿轮啮合，第二齿轮套设于第一传动轴上，第一传动轴与限位板连接，限位板套设于承载架上，第一链轮套设于第一传动轴上，第二链轮套设于第二传动轴上，第一链轮通过第一链条与第二链轮进行传动，传感器位于限位板正下方，计时器与传感器电连接。

在本发明的一些实施例中，承载架呈三角形。

在本发明的一些实施例中，还包括稳固凸台，稳固凸台与承载架底部连接，传感器与稳固凸台连接。

在本发明的一些实施例中，传动机构还包括第三传动轴、第三链轮、第四链轮和与第三链轮及第四链轮相适配的第二链条，第三链轮套设于第二传动轴上，第四链轮套设于第三传动轴上，第三传动轴与限位板连接。

在本发明的一些实施例中，传动机构还包括第五链轮、第六链轮和与第五链轮及第六链轮相适配的第三链条，第五链轮套设于第二传动轴上，第六链轮套设于第三传动轴上，第三传动轴与限位板连接。

在本发明的一些实施例中，还包括配重件、传动件和第四传动轴，第四传动轴与第三链条连接，传动件与第四传动轴转动连接，第四传动轴与配重件转动连接。

在本发明的一些实施例中，还包括限位导轨，配重件与导轨滑动连接，限位导轨包括第一边板和第二边板，第一边板、第二边板分别与限位板垂直设置，第一边板与第二边板平行设置，第一链条位于第一边板、第二边板之间。

在本发明的一些实施例中，导轨端部设有限位凸台。

在本发明的一些实施例中，还包括第一延长板和第二延长板，第一延长板与第一边板滑动连接，第二延长板与第二边板滑动连接。

在本发明的一些实施例中，配重件包括配重主体、轴承和第五传动轴，第五传动轴与配重主体连接，轴承套设于第五传动轴上，轴承外壁与导轨抵接。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

一种实验室单摆动力装置，包括承载架、传动机构和限位板；传动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第一传动轴、第二传动轴、传感器、计时器、第一链轮、第二链轮和第一链条。第一齿轮套设于承载架上，第二齿轮与第一齿轮啮合，第二齿轮套设于第一传动轴上，第一传动轴与限位板连接，限位板套设于承载架上，第一链轮套设于第一传动轴上，第二链轮套设于第二传动轴上，第一链轮通过第一链条与第二链轮进行传动，传感器位于限位板正下方，计时器与传感器电连接。

鉴于现有耗损测试都会使用电动发动机、汽油发动机或柴油发动机对传动结构进行驱动，故在测试中需要消耗能源，且由于电动发动机、汽油发动机或柴油发动机转动时，由于扭力较大，极有可能在传动机构发生卡壳时，由于驱动扭力过大，发生传动结构损坏，导致无法损耗测试失败，从而增加样品制作的成本。故由此本设计为解决这一问题采用摆动的方式，在齿轮上做圆周运动，并利用重力作为驱动的原动力，其有益效果在于节能环保，且传动件在重力的驱动下，其扭力较小，不会对传动机构造成损伤，即使有驱动力不足的情况下，还可以用增加标准砝码的方式，增加其配重，从而获得较为标准的重力，增加了其测试的准确性。其中第一齿轮与承载架连接，将第一齿轮固定在承载架，并利用第二齿轮与第一齿轮啮合，从而带动限位板沿第一齿轮作圆周运动，同时第二齿轮带动第一链轮转动，第一链轮再通过第一链条，带动第二链条转动；在测试时，将限位板较重的一端放置于高处，并测量记录初始高度值，随后让限位板在重力的作用下运动，且在限位板正下方设置传感器，利用限位板运动过程中经过传感器从而使得传感器将收到信号；同时传感器与计时器电连接，计时器也随之开始计时，当限位板较重的一端第一次运动到最高位置，传感器记录距离，计时器也停止计时，此时记录测试时间t。

在本发明的一些实施例中，其具体计算原理根据能量守恒定律得出公式：其中第二齿轮的质量为m

m＝m

mgL-mgL

同时在根据弧长公式以及初始高度值为L、第一次运动到最高位置的高度L

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实验室单摆动力装置的结构示意图；

图2为本发明实验室单摆动力装置的局部结构示意图；

图3为图1中A处的局部放大图；

图4为本发明实施例配重件、传动件和第四传动轴的装配图。

图标：1-传动机构；11-第一链条；12-第二链条；121-第三链轮；122-第二传动轴；123-第一传动轴；13-第四链轮；14-第三传动轴；15-第六链轮；16-第三链条；161-第五链轮；17-第二齿轮；18-第一链轮；19-第二链轮；2-第一齿轮；3-限位板；4-限位导轨；41-第一边板；42-第二边板；5-承载架；51-稳固凸台；6-传感器；61-第五传动轴；62-配重主体；63-轴承；7-传动件；8-第四传动轴。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

如图1和图2所示，为本实施例提供一种实验室单摆动力装置，包括承载架5、传动机构1和限位板3；传动机构1包括第一齿轮2、第二齿轮17、第一传动轴123、第二传动轴122、传感器6、计时器、第一链轮18、第二链轮19和第一链条11。第一齿轮2套设于承载架5上，第二齿轮17与第一齿轮2啮合，第二齿轮17套设于第一传动轴123上，第一传动轴123与限位板3连接，限位板3套设于承载架5上，第一链轮18套设于第一传动轴123上，第二链轮19套设于第二传动轴122上，第一链轮18通过第一链条11与第二链轮19进行传动，传感器6位于限位板3正下方，计时器与传感器6电连接。

在本发明的一些实施例中，鉴于现有耗损测试都会使用电动发动机、汽油发动机或柴油发动机对传动结构进行驱动，故在测试中需要消耗能源，且由于电动发动机、汽油发动机或柴油发动机转动时，由于扭力较大，极有可能在传动机构1发生卡壳时，由于驱动扭力过大，发生传动结构损坏，导致无法损耗测试失败，从而增加样品制作的成本。故由此本设计为解决这一问题采用摆动的方式，在齿轮上做圆周运动，并利用重力作为驱动的原动力，其有益效果在于节能环保，且传动件7在重力的驱动下，其扭力较小，不会对传动机构1造成损伤，即使有驱动力不足的情况下，还可以用增加标准砝码的方式，增加其配重，从而获得较为标准的重力，增加了其测试的准确性。其中第一齿轮2与承载架5连接，将第一齿轮2固定在承载架5，并利用第二齿轮17与第一齿轮2啮合，从而带动限位板3沿第一齿轮2作圆周运动，同时第二齿轮17带动第一链轮18转动，第一链轮18再通过第一链条11，带动第二链条12转动；在测试时，将限位板3较重的一端放置于高处，并测量记录初始高度值，随后让限位板3在重力的作用下运动，且在限位板3正下方设置传感器6，利用限位板3运动过程中经过传感器6从而使得传感器6将收到信号；同时传感器6与计时器电连接，计时器也随之开始计时，当限位板3较重的一端第一次运动到最高位置，传感器6记录距离，计时器也停止计时，此时记录测试时间t。

在本发明的一些实施例中，其具体计算原理根据能量守恒定律得出公式：其中第二齿轮17的质量为m

m＝m

mgL-mgL

同时在根据弧长公式以及初始高度值为L、第一次运动到最高位置的高度L

在本发明的一些实施例中，还可以设置一根主动轴，将第一齿轮2与承载架5焊接，使得第一齿轮2与承载架5处于固定状态，同时让主动轴穿设于第一齿轮2与承载架5内，并且在主动轴与第一齿轮2、承载架5的连接处设置圆柱滚子轴承，使得主动轴相对于第一齿轮2和承载架5可以进行转动，同时将限位板3与主动轴进行焊接，使得限位板3与可以随主动轴进行转动，由此达到让实验室单摆动力装置绕第一齿轮2作圆周运动。

如图1所示，在本发明的一些实施例中，承载架5呈三角形。

在本发明的一些实施例中，由于在工业生产时，传动结构多为金属结构，故在测试时，承载架5的材质可以是铝合金，也可以是不锈钢，本实施例采用不锈钢，且同时为了保证承载架5的稳定性，其形状可以是三角形或圆形，由于三角形相较于圆形，加工难度较低，故本实施例采用三角形，从而在降低成本的同时，增加了垂直方向上的稳定性。

如图1所示，在本发明的一些实施例中，还包括稳固凸台51，稳固凸台51与承载架5底部连接，传感器6与稳固凸台51连接。

在本发明的一些实施例中，在确保垂直方向的稳定性后，还需对承载架5水平方向上的稳定性进行提高，故在承载架5底部设置稳固凸台51，从而增加承载架5底部与地面的接触面积，从而增加了承载架5水平面上的稳定性。同时为了更好的对传感器6的安装进行定位，在稳固凸台51上设置与传感器6相适配的固定孔，其目的在于，减少安装时对传感器6的调试时间，使得安装更为方便快捷，提高了实用性。

如图1、图2和图3所示，在本发明的一些实施例中，传动机构1还包括第三传动轴14、第三链轮121、第四链轮13和与第三链轮121及第四链轮13相适配的第二链条12，第三链轮121套设于第二传动轴122上，第四链轮13套设于第三传动轴14上，第三传动轴14与限位板3连接。

在本发明的一些实施例中，同时为了长链条传动结构的损耗，在限位板3另一侧增加链条传动结构，其具体结构为第三链轮121套设于第二传动轴122上，第四链轮13套设于第三传动轴14上，第三传动轴14与限位板3连接，其设计目的在于利用第二链轮19对第三链轮121进行驱动，第三链轮121再通过第二链条12对第四链轮13进行驱动，其原理依然是利用重力作为驱动力，使其绕第一齿轮2作圆周运动，而后根据上述公式进行计算，得出损耗功率。使的整个装置的实用性进一步得到提高。

如图1、图2和图3所示，在本发明的一些实施例中，传动机构1还包括第五链轮161、第六链轮15和与第五链轮161及第六链轮15相适配的第三链条16，第五链轮161套设于第二传动轴122上，第六链轮15套设于第三传动轴14上，第三传动轴14与限位板3连接。

在本发明的一些实施例中，与上述原理相同，为了同时测试同轴多链条损耗测试，将需要加装的传动结构同样设置，第五链轮161套设于第二传动轴122上，第六链轮15套设于第三传动轴14上，第三传动轴14与限位板3连接。利用重力作为驱动力，使其绕第一齿轮2作圆周运动，而后根据上述公式进行计算，得出损耗功率。使的整个装置的实用性进一步得到提高。

如图1和图4所示，在本发明的一些实施例中，还包括配重件、传动件7和第四传动轴8，第四传动轴8与第三链条16连接，传动件7与第四传动轴8转动连接，第四传动轴8与配重件转动连接。

在本发明的一些实施例中，设置配重的目的在于，测试链条在载重的情况下其具体的损耗，故将配重件与第三链条16连接，同时为了避免配重件因为重心偏移导致将链条的单节拉离链轮，故设置传动件7，并设置传动件7与第四传动轴8转动连接，第四传动轴8与配重件转动连接。从而提高了检测准确度。

如图1所示，在本发明的一些实施例中，还包括限位限位导轨4，限位限位导轨4包括第一边板41和第二边板42，第一边板41、第二边板42分别与限位板3垂直设置，第一边板41与第二边板42平行设置，第一链条11和配重件位于第一边板41、第二边板42之间，配重件与限位导轨4滑动连接。

在本发明的一些实施例中，为了测试传动外接装置的损耗，故设置限位限位导轨4，利用第一边板41和第二边板42对配重件进行约束，使其沿轨道进行直线滑动，并与上述未加配重件的相同结构所得出的损耗数据进行相减，并取其绝对值，从而得出损耗的功率，为工程师设计或检测提供数据支撑，提高了工程设计的便捷性，节约了成本。

在本发明的一些实施例中，限位导轨4端部设有限位凸台。

在本发明的一些实施例中，当检测新链条时，由于新链条未经过磨合，在检测的时候，如果所加配重过大，新链条很可能会变长，配重也由于惯性的作用随之也会发生偏移，导致链条脱落，从而造成实验仪器的损坏，甚至砸伤检测人员，故由此设置限位凸台，确保了安全性和稳定性。

在本发明的一些实施例中，还包括第一延长板和第二延长板，第一延长板与第一边板41滑动连接，第二延长板与第二边板42滑动连接。

在本发明的一些实施例中，链条的在工业的使用过程中，其长度往往是根据现场情况进行确定的，故为了解决这一问题，在第一边板41上设置第一延长板，并使第一延长板与第一边板41滑动连接，在第二边板42上设置第二延长板，并使得第二延长板与第二边板42滑动连接，其设置目的在于，利用伸缩式的结构，使得实验人员可以根据链条的长度进行自由调节，从而增加了实用性。

如图3和图4所示，在本发明的一些实施例中，配重件包括配重主体62、轴承63和第五传动轴61，第五传动轴61与配重主体62连接，轴承63套设于第五传动轴61上，轴承63外壁与限位导轨4抵接。

在本发明的一些实施例中，轴承63运动的损耗往往是最容易忽略的，但是在单个较大的轴承63或具有多个轴承63时，由于叠加效应，其损耗也是影响机械装置设计的因素之一，故为了解决这一问题，在配重件上设置轴承63和第四传动轴8；当只有一个轴承63时，轴承63的外壁分别与第一边板41和第二边板42抵接，且轴承63套设于第四传动轴8上，当有多个轴承63时，则其中一部分轴承63与第一边板41抵接，另一部分与第二边板42抵接，由此可以测试多个轴承63的损耗，且与上述没有轴承63的相同结构对照，从而得出测试轴承63的损害值。

综上，本发明的实施例提供一种实验室单摆动力装置，包括承载架5、第一齿轮2、第二齿轮17、限位板3、第一传动轴123、第二传动轴122、传感器6、计时器、第一链轮18、第二链轮19和第一链条11。第一齿轮2于承载架5连接，第二齿轮17与第一齿轮2啮合，第二齿轮17套设于第一传动轴123上，第一传动轴123与限位板3连接，限位板3套设于承载架5上，第一链轮18套设于第一传动轴123上，第二链轮19套设于第二传动轴122上，第一链轮18通过第一链条11与第二链轮19进行传动，传感器6位于限位板3正下方，计时器与传感器6电连接。

鉴于现有耗损测试都会使用电动发动机、汽油发动机或柴油发动机对传动结构进行驱动，故在测试中需要消耗能源，且由于电动发动机、汽油发动机或柴油发动机转动时，由于扭力较大，极有可能在传动机构1发生卡壳时，由于驱动扭力过大，发生传动结构损坏，导致无法损耗测试失败，从而增加样品制作的成本。故由此本设计为解决这一问题采用摆动的方式，在齿轮上做圆周运动，并利用重力作为驱动的原动力，其有益效果在于节能环保，且传动件7在重力的驱动下，其扭力较小，不会对传动机构1造成损伤，即使有驱动力不足的情况下，还可以用增加标准砝码的方式，增加其配重，从而获得较为标准的重力，增加了其测试的准确性。其中第一齿轮2与承载架5连接，将第一齿轮2固定在承载架5，并利用第二齿轮17与第一齿轮2啮合，从而带动限位板3沿第一齿轮2作圆周运动，同时第二齿轮17带动第一链轮18转动，第一链轮18再通过第一链条11，带动第二链条12转动；在测试时，将限位板3较重的一端放置于高处，并测量记录初始高度值，随后让限位板3在重力的作用下运动，且在限位板3正下方设置传感器6，利用限位板3运动过程中经过传感器6从而使得传感器6将收到信号；同时传感器6与计时器电连接，计时器也随之开始计时，当限位板3较重的一端第一次运动到最高位置，传感器6记录距离，计时器也停止计时，此时记录测试时间t。

在本发明的一些实施例中，其具体计算原理根据能量守恒定律得出公式：其中第二齿轮17的质量为m

m＝m

mgL-mgL

同时在根据弧长公式以及初始高度值为L、第一次运动到最高位置的高度L

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。