銷(xiāo)軸傳感器受力分析

1. 彈性元件為一整體空心截面圓軸，結(jié)構(gòu)緊湊，幾何外形簡(jiǎn)單，容易加工出很高的尺寸和形位精度；

2. 空心截面具有很強(qiáng)的抗扭轉(zhuǎn)、抗彎曲能力，并且軸銷(xiāo)中性軸處的應(yīng)力最大；

3. 當(dāng)空心截面軸銷(xiāo)承受垂直和水平彎曲時(shí)，彎矩為零的截面在同一截面；

4. 當(dāng)設(shè)計(jì)較大容量的軸銷(xiāo)傳感器時(shí)，中心孔也較大，雙剪型電陰應(yīng)變計(jì)可以粘貼在孔內(nèi)，即得到很好的保 護(hù)又可以實(shí)施抽真空充惰性氣體密封工藝；

5. 與相關(guān)承力部件組裝容易，使用方便。

軸銷(xiāo)傳感器的缺點(diǎn)是生產(chǎn)工藝難度大，需要較多的專(zhuān)用工具與裝備。

軸銷(xiāo)剪切式稱(chēng)重傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示。

有兩種組橋測(cè)量方式，即兩個(gè)凹槽處的雙剪型電阻應(yīng)變計(jì)共同組成一個(gè)惠斯通電橋，或分別組成惠斯通電橋再并聯(lián)進(jìn)行測(cè)量。

軸銷(xiāo)結(jié)構(gòu)與其它結(jié)構(gòu)稱(chēng)重傳感器的制造工藝完全相同，只是由于雙剪型電阻應(yīng)變計(jì)粘貼在深孔內(nèi)，需要購(gòu)置和設(shè)計(jì)專(zhuān)用的噴砂處理、劃線貼片、加壓固化工具和裝備。

軸銷(xiāo)傳感器可以簡(jiǎn)化為兩端簡(jiǎn)支中間受一集中載荷P作用的空心截面梁，其力學(xué)模型和空心截面如圖2所示。軸銷(xiāo)傳感器的輸出受很多因素影響，主要有軸銷(xiāo)中心孔的直徑d，凹槽的最小直徑D，負(fù)銷(xiāo)與支撐之間的間隙，支撐的硬度和雙剪型電阻應(yīng)變計(jì)的尺寸等，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算時(shí)應(yīng)認(rèn)清相互的關(guān)系，作到尺寸選擇最佳化以保證軸銷(xiāo)傳感器性能波動(dòng)最小。

軸銷(xiāo)傳感器體現(xiàn)了電子衡器小型化、模塊化、集成化、智能化的發(fā)展方向，是續(xù)集成化稱(chēng)重板、稱(chēng)重軌、稱(chēng)重梁后又一個(gè)研發(fā)熱點(diǎn)，在國(guó)外已批量生產(chǎn)，應(yīng)用比較廣泛。國(guó)外軸銷(xiāo)傳感器的發(fā)展與應(yīng)用動(dòng)向，值得我國(guó)稱(chēng)重傳感器生產(chǎn)企業(yè)研究、借鑒，只要解決個(gè)別制造工藝問(wèn)題，就完全可以研制出具有我國(guó)工礦企業(yè)應(yīng)用特點(diǎn)的軸銷(xiāo)傳感器及其配套的電子吊秤、行車(chē)電子秤。

由于軸銷(xiāo)傳感器本身就是一個(gè)整體彈性元件，即沒(méi)有保護(hù)外殼又沒(méi)有加載壓頭和承載底座，因此在測(cè)試與標(biāo)定時(shí)，應(yīng)該采用與實(shí)際安裝使用時(shí)相同的邊界支撐，最好就是同一個(gè)支撐。

軸銷(xiāo)式傳感器是測(cè)量軸承、滑輪等構(gòu)件的徑向載荷或鋼絲繩張力的專(zhuān)用傳感器，它可以代替滑輪銷(xiāo)軸安裝在結(jié)構(gòu)中作徑向力測(cè)量。根據(jù)不同用途，方便地安裝在兩金屬結(jié)構(gòu)聯(lián)接處的掛鉤、索具卸扣、動(dòng)滑輪（組）、定滑輪（組）、楔形接頭、鋼索索節(jié)、船用索具、開(kāi)式螺旋扣、拉桿頭部和叉形接頭，聯(lián)接叉、吊環(huán)、鋼輪的軸孔內(nèi)，既能起到替代原有軸的功能，又起到稱(chēng)重測(cè)力傳感器的作用，從而使整個(gè)稱(chēng)重測(cè)力控制系統(tǒng)的機(jī)械部件大大簡(jiǎn)化。

近年來(lái)，軸銷(xiāo)傳感器主要應(yīng)用于電子吊秤領(lǐng)域，與U形吊環(huán)配合，組裝成數(shù)量式或無(wú)線傳輸式電子吊秤最為多見(jiàn)。由于軸銷(xiāo)直接與吊環(huán)和吊鉤裝配，不但省去了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的承載殼體，而且還可提高裝配精度，保證了稱(chēng)量準(zhǔn)確度。吊鉤同樣可以設(shè)計(jì)成360度旋轉(zhuǎn)型，此種集成化結(jié)構(gòu)的電子吊秤示意圖如圖3所示。

參數(shù)

單位

技術(shù)指標(biāo)

靈敏度

mV/V

1.0~1.5

非線性

≤ %F·S

±0.05

滯后

≤ %F·S

±0.05

重復(fù)性

≤ %F·S

±0.05

蠕變

≤ %F·S / 30min

±0.03

零點(diǎn)輸出

≤ %F·S

±1

零點(diǎn)溫度系數(shù)

≤ %F·S / 10℃

±0.03

靈敏度溫度系數(shù)

≤ %F·S / 10℃

±0.03

工作溫度范圍

℃

-20℃ ~ 80 ℃

輸入電阻

Ω

380±2Ω

輸出電阻

Ω

350±2Ω

安全過(guò)載

%F·S

150%F·S

絕緣電阻

MΩ

≥5000 MΩ（50 VDC）

推薦激勵(lì)電壓

V

10V ~ 15V

可以簡(jiǎn)化為兩端簡(jiǎn)支中間受一集中載荷爾蒙P作用的空心截面梁，其力學(xué)模型和空心截面如圖2所示?！′N(xiāo)軸傳感器的輸出受很多因素影響，主要有軸銷(xiāo)中心孔的直徑d，凹槽的最小直徑D，負(fù)銷(xiāo)與支撐之間的間隙，支撐的硬度和雙剪型電阻應(yīng)變計(jì)的尺寸等，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算時(shí)應(yīng)認(rèn)清相互的關(guān)系，作到尺寸選擇最佳化以保證軸銷(xiāo)傳感器性能波動(dòng)最小。