本申请公开了一种杠杆倍增装置及持载实验装置。杠杆倍增装置包括输入轮和输出轮，输入轮和所述输出轮之间通过减速齿轮组传动，所述减速齿轮组至少包括同步转动的第一齿轮和第二齿轮，所述输入轮与所述第一齿轮同轴转动，所述输入轮的直径大于所述第一齿轮的直径，所述第二齿轮与所述输出轮同轴转动，所述第二齿轮的直径大于所述输出轮的直径。持载实验装置包括杠杆倍增装置及固定架，所述杠杆倍增装置放置在所述固定架上，所述固定架固定连接有挡板，所述挡板滑动连接有齿条，所述齿条与所述输出轮啮合，齿条位于所述挡板与所述输出轮之间，所述齿条固定连接有固定杆，所述固定杆远离所述齿条的一端可拆卸地固定连接有推板。便于安装和维护。
Lever multiplication device and load holding experimental device
【技术实现步骤摘要】
杠杆倍增装置及持载实验装置
本技术一般涉及实验领域，具体涉及持载实验领域，尤其涉及一种杠杆倍增装置及持载实验装置。
技术介绍
在一些结构件的持载实验中，需要提供比较大的持续力量。现有的机械杆力放大方式，在有限的空间内，放大倍数较小。如果需要达到10倍以上的效果，整个装置会变得很庞大，而且系统也会较为复杂，不便于安装维护。
技术实现思路
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种占用空间小、结构简单的杠杆倍增装置及持载实验装置。第一方面，本技术的杠杆倍增装置，包括输入轮和输出轮，所述输入轮和所述输出轮之间通过减速齿轮组传动，所述减速齿轮组至少包括同步转动的第一齿轮和第二齿轮，所述输入轮与所述第一齿轮同轴转动，所述输入轮的直径大于所述第一齿轮的直径，所述第二齿轮与所述输出轮同轴转动，所述第二齿轮的直径大于所述输出轮的直径。第二方面，本技术的持载实验装置，包括杠杆倍增装置及固定架，所述杠杆倍增装置放置在所述固定架上，所述固定架固定连接有挡板，所述挡板滑动连接有齿条，所述齿条与所述输出轮啮合，所述齿条位于所述挡板与所述输出轮之间，所述齿条固定连接有固定杆，所述固定杆远离所述齿条的一端可拆卸地固定连接有推板。根据本申请实施例提供的技术方案，通过向输入轮施加力，经过减速齿轮组的传动，实现输出轮输出力的载荷放大，结构简单并且紧凑，占用空间小，力的放大效果好，便于安装和维护，能够解决现有的机械杆力放大装置结构复杂、不便于安装维护的问题。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本技术的实施例的杠杆倍增装置的结构示意图；图2为本技术的实施例的杠杆倍增装置的结构示意图；图3为本技术的实施例的持载实验装置的结构示意图；图4为本技术的实施例的持载实验装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关技术，而非对该技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。本技术的其中一个实施例为，请参考图1和2，一种杠杆倍增装置，包括输入轮10和输出轮13，输入轮10和输出轮13之间通过减速齿轮组传动，减速齿轮组至少包括同步转动的第一齿轮11和第二齿轮14，输入轮10与第一齿轮11同轴转动，输入轮10的直径大于第一齿轮11的直径，第二齿轮14与输出轮13同轴转动，第二齿轮14的直径大于输出轮13的直径。在本技术的实施例中，在输入轮上施加力，经过减速齿轮组的传动，使得力放大，放大的力通过输出轮输出，从而实现放大力的作用。在输入轮上施加力，可以但不仅仅通过在输入轮上沿着输入轮的切线悬挂施力重块来向输入轮施加力。减速齿轮组至少包括同步转动第一齿轮和第二齿轮，输入轮与第一齿轮同轴转动，可以但不仅仅为输入轮和第一齿轮与同一根转动轴固定，输入轮的直径大于第一齿轮的直径，输入轮切线方向的力比第一齿轮切线方向上的力小，第二齿轮与输出轮同轴转动，可以但不仅仅为第二齿轮和输出轮与同一根转动轴固定，第二齿轮的直径大于输出轮的直径，第二齿轮切线方向的力比输出轮切线方向上的力小，从而实现输入力的放大。结构简单、紧凑，占用空间小，便于安装和维护。进一步的，第一齿轮11和第二齿轮14之间通过至少一级双联齿轮12传动，双联齿轮12的大齿与第一齿轮11啮合，双联齿轮12的小齿与第二齿轮14啮合。在本技术的实施例中，通过双联齿轮来实现传动，双联齿轮的大齿的直径大于双联齿轮的小齿的直径，当然可以通过一个双联齿轮来传动，也可以通过多个双联齿轮来传动。当通过多个双联齿轮传动时，相邻的两个双联齿轮中，在传动关系中距离输入轮较近的双联齿轮的大齿与距离输入轮较远的双联齿轮的小齿啮合。可以根据实际情况去设置双联齿轮的数量，当然，双联齿轮数量越多，杠杆倍增装置的力放大倍数越大。以第一齿轮和第二齿轮之间通过一级双联齿轮传动为例进行详细说明，向输入轮的输入载荷为G，输出轮的输出载荷为F，第一齿轮与双联齿轮的大齿之间的齿轮力大小为F1，双联齿轮的小齿与第二齿轮之间的齿轮力大小为F2，输入轮的半径为R1，第一齿轮的半径为r1，双联齿轮的大齿半径为R2，双联齿轮的小齿半径为r2，第二齿轮的半径为R3，输出轮的半径为r3，可以获得以下关系式：G*R1＝F1*r1，F1*R2＝F2*r2，F2*R3＝F*r3，消去上述三个关系式中的中间变量F1和F2，获得输出载荷与输入载荷的关系为：F＝G*R1*R2*R3/(r1*r2*r3)。进而获得杠杆倍增装置的放大倍数为：Amp＝R1*R2*R3/(r1*r2*r3)。如果R1/r1＝R2/r2＝R3/r3＝5，那么放大倍数Amp＝5*5*5＝125倍。可以通过调整R1/r1、R2/r2、R3/r3的比值，或者调整双联齿轮的数量来调整杠杆倍增装置的放大倍数。本技术的另一个实施例为，参考图1-4，一种持载实验装置，包括杠杆倍增装置及固定架20，杠杆倍增装置放置在固定架20上，固定架20固定连接有挡板21，挡板21滑动连接有齿条22，齿条22与输出轮13啮合，齿条22位于挡板21与输出轮13之间，齿条22固定连接有固定杆23，固定杆23远离齿条22的一端可拆卸地固定连接有推板。在本技术的实施例中，输出轮与齿条啮合，向输入轮输入力时，经过杠杆倍增装置的放大，输出轮推动齿条运动，从而带动推板运动，推板向外输出力，实现力的放大。挡板能够使得齿条与输出轮啮合，避免齿条脱离输出轮，提高了持载实验装置的稳定性。推板能够增加被测物体30的受力面积，使得被测物体30受力均匀。进一步的，输入轮10可拆卸地固定连接有施力重块15。在本技术的实施例中，将施力重块的重力输入到输入轮中，并将施力重块的重力进行放大并输出，降低了杠杆倍增装置的能耗。进一步的，施力重块15为砝码。在本技术的实施例中，可以在输入轮上固定不同质量的砝码，来调整输入力的大小，从而调整输出力的大小。进一步的，输入轮10通过钢丝绳与施力重块15连接。在本技术的实施例中，输入轮通过钢丝绳与施力重块连接，结构简单，便于安装和拆卸。进一步的，固定架20设置有第一固定座26，第一固定座26滑动连接有第二固定座27，第二固定座27固定连接有杠杆倍增装置。在本技术的实施例中，通过调整第二固定座与第一固定座的相对位置，来调整推板与被测物体30的相对位置，能够根据实际情况进行调整，使得被测物体30受力均匀，保证测试效果的准确性。进一步的，固定杆23与推板之间设置有拉力传感器25本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种杠杆倍增装置，其特征在于，包括输入轮和输出轮，所述输入轮和所述输出轮之间通过减速齿轮组传动，所述减速齿轮组至少包括同步转动的第一齿轮和第二齿轮，所述输入轮与所述第一齿轮同轴转动，所述输入轮的直径大于所述第一齿轮的直径，所述第二齿轮与所述输出轮同轴转动，所述第二齿轮的直径大于所述输出轮的直径。/n
【技术特征摘要】
1.一种杠杆倍增装置，其特征在于，包括输入轮和输出轮，所述输入轮和所述输出轮之间通过减速齿轮组传动，所述减速齿轮组至少包括同步转动的第一齿轮和第二齿轮，所述输入轮与所述第一齿轮同轴转动，所述输入轮的直径大于所述第一齿轮的直径，所述第二齿轮与所述输出轮同轴转动，所述第二齿轮的直径大于所述输出轮的直径。
2.根据权利要求1所述的杠杆倍增装置，其特征在于，所述第一齿轮和所述第二齿轮之间通过至少一级双联齿轮传动，所述双联齿轮的大齿与所述第一齿轮啮合，所述双联齿轮的小齿与所述第二齿轮啮合。
3.一种持载实验装置，其特征在于，包括权利要求1或2所述杠杆倍增装置及固定架，所述杠杆倍增装置放置在所述固定架上，所述固定架固定连接有挡板，所述挡板滑动连接有齿条，所述齿条与输出轮啮合，所述齿条位于所述挡板与所述输出轮之间，所述齿条固定连接有固定杆，所述固定杆远离所述齿条的一端可拆卸地固定连接有推板。
4.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱小辉，马骁妍，衡月昆，黄开席，何伟，
申请(专利权)人：中国科学院高能物理研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11
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