專利名稱：一種具有抑制結構的天平系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種測量空氣動力的天平系統(tǒng)，尤其涉及一種具有抑制結構的 天平系統(tǒng)，主要用于對風洞中的滾轉力矩進行測量。
背景技術：
在風洞試驗過程中，最常用的方法是利用天平系統(tǒng)對模型上的空氣動力載
荷進行測量。如圖1所示，現(xiàn)有的天平系統(tǒng)中的天平B的前錐與模型C通過天 平錐套A緊密配合，天平B的后錐通過天平支桿D與風洞彎刀架配合，由于模 型C與天平支桿D共振的原因，在一定馬赫數和攻角范圍內模型產生振動，造 成天平所測量的空氣動力信號，特別是滾轉力矩信號失真，六分量天平的受力 如圖2所示，X軸與空氣來流方向一致，六分量天平中的五個分量(軸向力X、 法向力Y、側向力Z、偏航力矩My、俯仰力矩Mz)對滾轉力矩Mx分量干擾 較大，加大了滾轉力矩的測量誤差。雖然可以設計無橫向量的三分量天平，來 提高滾轉力矩測量的可靠性和精度，但法向力、俯仰力矩對滾轉力矩仍有較大 影響，所以這種天平對滾轉力矩的測量精度的提高非常有限。因此需要從機械 結構上對滾轉力矩的其它分量進行抑制。
發(fā)明內容
本發(fā)明的技術解決問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種具有抑制結構 的天平系統(tǒng)，可以有效降低天平滾轉力矩外的其它分量對滾轉力矩分量的干擾， 提高了滾轉力矩的測量精度。
本發(fā)明的技術解決方案為 一種具有抑制結構的天平系統(tǒng)包括天平、內圈 小軸、第一軸承、第二軸承、套筒、卡圏和軸承外套，內圈小軸的前端與天平 的后錐通過錐配合連接，第一軸承和第二軸承與內圈小軸緊密配合，在內圈小 軸外部第一軸承和第二軸承之間安裝套筒，第一軸承用卡圈固定，第二軸承由 內圈小軸固定，軸承外套與第一軸承和第二軸承緊密配合。
所述的天平為三分量內式天平、或四分量內式天平、或五分量內式天平、 或六分量天平內式天平。
所述的第一軸承、第二軸承為機械深溝球軸承。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于本發(fā)明通過在天平系統(tǒng)中設計了 一個 抑制結構并和天平后錐機械配合，模型在試驗中所受的法向力、俯仰力矩、側 向力以及偏航力矩都被抑制結構中的軸承和軸承外套吸收，因此不會對天平測 量產生影響，而由于機械軸承的存在，天平對滾轉力矩的測量不會受到抑制結 構的影響，滾轉力矩仍然能夠基本無損失的傳遞到天平上，因此本發(fā)明可以有 效降低天平其它分量對滾轉力矩分量的干擾，提高滾轉力矩的測量精度。
圖1為現(xiàn)有天平系統(tǒng)的結構剖—見圖； 圖2為本發(fā)明的天平系統(tǒng)結構剖—見圖。 圖3為本發(fā)明的天平系統(tǒng)結構剖視圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細地描述 如圖3所示，本發(fā)明包括六分量內式應變天平1、內圈小軸2、第一深溝 球軸承3、第二深溝球軸承4、套筒5、卡圏6和軸承外套7，內圏小軸2的前 端與六分量內式應變天平1的后錐通過1: 5的錐配合連接，內圏小軸2的后 端通過天平支桿與風洞的彎刀架連接；第一深溝球軸承3、第二深溝球軸承4 與內圏小軸2機械配合，在內圏小軸2上第一深溝球軸承3、第二深溝球軸承 4之間安裝套筒，其目的是固定前后兩個軸承；第一深溝球軸承3用卡圈6固 定防止左右滑動，第二深溝球軸承4固定在內圈小軸2的后端面，軸承外套7 與第一深溝球軸承3和第二深溝球軸承4機械配合，軸承外套7通過頂絲8與 模型彈身9緊密連接。
模型在試驗中所受的法向力、俯仰力矩、側向力以及偏航力矩都被抑制結 構中的軸承和軸承外套吸收，因此不會對天平測量產生影響，而由于^/L械軸承
的存在，天平對滾轉力矩的測量不會受到抑制結構的影響，滾轉力矩仍然能夠 基本無損失的傳遞到天平上。
圖3中的六分量內式天平也可以是三分量內式天平、四分量內式天平或五 分量內式天平，抑制結構中的軸承和軸承外套對滾轉力矩外的其它分量具有相 同的抑制作用。
本發(fā)明的具體實施方案并不是詳盡無遺漏的，也不用來作為對本發(fā)明的限 制，本領域技術人員可以對本發(fā)明的形式進行改變和應用，因此，本發(fā)明是廣 泛的。
權利要求
1、一種具有抑制結構的天平系統(tǒng)，其特征在于包括天平(1)、內圈小軸(2)、第一軸承(3)、第二軸承(4)、套筒(5)、卡圈(6)和軸承外套(7)，內圈小軸(2)的前端與天平(1)的后錐通過錐配合連接，第一軸承(3)和第二軸承(4)與內圈小軸(2)緊密配合，在內圈小軸(2)的外部第一軸承(3)和第二軸承(4)之間安裝套筒(5)，第一軸承(3)用卡圈(6)固定，第二軸承(4)由內圈小軸(2)固定，軸承外套(7)與第一軸承(3)和第二軸承(4)緊密配合。
2、 根據權利要求1所述的一種具有抑制結構的天平系統(tǒng)，其特征在于 所述的天平(1)為內式天平。
3、 根據權利要求1或2所述的一種具有抑制結構的天平系統(tǒng)，其特征在 于所述的天平(1)為三分量天平、或四分量天平、或五分量天平、或六分量 天平。
4、 根據權利要求1所述的一種具有抑制結構的天平系統(tǒng)，其特征在于 所述的第一軸承(3)、第二軸承(4)為機械深溝球軸承。
全文摘要
一種具有抑制結構的天平系統(tǒng)包括天平、內圈小軸、第一軸承、第二軸承、套筒、卡圈和軸承外套，內圈小軸的前端與天平的后錐通過錐配合連接，第一軸承和第二軸承與內圈小軸緊密配合，在內圈小軸上第一軸承和第二軸承之間安裝套筒，第一軸承用卡圈固定，第二軸承由內圈小軸固定，軸承外套與第一軸承和第二軸承緊密配合。本發(fā)明設計的抑制結構使模型在試驗中所受的法向力、俯仰力矩、側向力以及偏航力矩都被抑制結構中的軸承和軸承外套吸收，因此不會對天平測量產生影響，而滾轉力矩能夠基本無損失的傳遞到天平上，因此本發(fā)明可以有效降低天平其它分量對滾轉力矩分量的干擾，提高滾轉力矩的測量精度。
文檔編號G01M9/00GK101183039SQ20071017850
公開日2008年5月21日 申請日期2007年11月30日 優(yōu)先權日2007年11月30日
發(fā)明者劉明霞, 輝 楊 申請人:中國航天空氣動力技術研究院