一种柔性弹簧刚度的测试装置，包括弹簧支架台和千分表支架台，弹簧支架台是由支架杆与方形支架板形成的立方框架结构，支架板的中央具有相互对称的圆孔，在圆孔的周缘均匀分布有数个弹簧座安装孔，两块圆环形弹簧座的周缘亦具有均匀分布的弹簧座安装孔，中心孔的周缘均匀分布有多个弹簧安装孔，通过相对应方形支架板弹簧座安装孔和弹簧座的弹簧座安装孔将圆环形弹簧座固定在所述的方形支架板上，还包括一根弹簧运动轴，千分表支架台包括具有凹槽的支座和一个连杆滑块，连杆滑块的另一端装有千分表，将千分表的触头紧密帖附在柔性弹簧运动轴的上表面。本发明专利技术可以实现各种尺寸的柔性弹簧的径向刚度和轴向刚度的测量，并且安装方便，操作简单。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及柔性弹簧，特别是一种用于无油润滑直线压缩机和自由活塞斯特林机器中的柔性弹簧径向刚度和轴向刚度的测试装置。
技术介绍
柔性弹簧是保证无油润滑直线压缩机和自由活塞斯特林机器中活塞与气缸的密封间隙，为活塞的往复振动提供足够的刚度和一定的行程，以减少磨损、提高整机可靠性的关键部件。基于上述要求，很有必要测试柔性弹簧的轴向刚度和径向刚度。a.所述的径向刚度是指柔性弹簧的径向力与径向位移之比。在制冷机及压缩机中弹簧与活塞轴直接相连，弹簧支撑着活塞及电机动子组件，由于电机的充磁不均、结构的不对称等原因，活塞常会受到侧向力的作用，而这种侧向力会破坏气缸与活塞之间的间隙密封，严重的情况下还会造成活塞与气缸直接摩擦的不良后果。因此，对弹簧而言，其径向刚度应该尽量的大，保证活塞的运动不偏离中心位置。b.所述的轴向刚度是指柔性弹簧的轴向力与轴向位移之比。不论是直线压缩机还是膨胀机，其运动状态均为直线的往复运动。对于制冷机而言，工作在与作为振子系统的弹簧部件相同的频率时会发生共振现象，从而引起较大的噪音，甚至制冷机的损坏，因此弹簧的轴向刚度对于整机的能耗和运行的稳定性都起着十分重要的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种柔性弹簧刚度的测量装置， 在实验室条件下可以用于测试自由活塞斯特林机器及直线压缩机的柔性弹簧的轴向刚度和径向刚度的测量装置，为保证柔性弹簧有合适的轴向刚度和较大的径向刚度提供依据。 同时本专利技术中的千分表支架也解决了在用千分表测量弹簧的径向偏移量时千分表支架在水平面上的摆动问题，有效的减少误差，提高测量的精确度。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下—种柔性弹簧刚度的测试装置，其特征在于包括弹簧支架台和千分表支架台；所述的弹簧支架台是由四根等长的支架杆的两端与两块平行放置的方形支架板的四角通过连接固定而形成的立方框架结构，所述的两块方形支架板的中央具有相互对称的园孔，在所述的园孔的周缘均勻分布有数个弹簧座安装孔，两块圆环形弹簧座的周缘亦具有均勻分布的弹簧座安装孔，该圆形弹簧座的中心孔的直径略小于待测柔性弹簧的外径，在该中心孔的周缘均勻分布有多个弹簧安装孔，通过相对应方形支架板弹簧座安装孔和弹簧座的弹簧座安装孔将所述的圆环形弹簧座固定在所述的方形支架板上；所述的弹簧支架台还包括一根弹簧运动轴，该弹簧运动轴的直径与所述待测柔性弹簧的中心孔的直径相适配，该弹簧运动轴的两端设有螺孔，通过螺钉依次深入弹簧内垫片的中心孔、待测柔性弹簧的中心孔和弹簧运动轴两端的螺孔，将所述的待测柔性弹簧固定在所述的弹簧运动轴两端；3所述千分表支架台包括具有凹槽的支座和一个连杆滑块，该连杆滑块的一端嵌入所述支座的竖直凹槽内并可沿所述的竖直凹槽上下滑动，该凹槽上设有孔，用于通过螺钉固定所述连杆滑块的位置，连杆滑块的另一端装有千分表；将所述的千分表的触头紧密帖附在柔性弹簧运动轴的上表面后固定所述的弹簧支架台和所述千分表支架台。还包括一根游标卡尺。所述的弹簧支架还包括分别位于所述弹簧运动轴两端的圆环形弹簧内垫片12和弹簧外垫片10，该四块弹簧外垫片具有与所述的圆环形弹簧座的弹簧安装孔相对应的安装孔，所述的圆环形弹簧座和四块圆环形弹簧外垫片用于固定待测柔性弹簧的周缘；所述的弹簧内垫片中央设有内垫片中心孔，该内垫片中心孔的直径与所述弹簧中心孔的直径相适配，所述的弹簧外垫片中央设有外垫片中心孔，该外垫片中心孔的直径略小于所述弹簧的直径。根据结构强度和常用材料厚度要求，所述支架板和所述圆形弹簧座为优选厚度为 5 IOmm的钢材料制成。根据方形支架板的四个角需要连接4个定位支撑轴所需要的空间，选用所述的圆形弹簧座的外径比所述方形支架板的边长小30mm左右。所述弹簧座中心孔的直径和所述弹簧外垫片的中心孔的直径相同。所述的四个支架杆分别为实心圆柱，材料为高强度铝合金，直径为8 10mm，长度为100 150mm，该四个支架杆的两端分别设有内螺纹，深度为8 12mm。所述弹簧内垫片和所述弹簧外垫片的厚度分别为0. 5 1mm。所述的弹簧运动轴外径与所述弹簧内垫片外径相同，该弹簧运动轴的长度与所述待测柔性弹簧厚度相适配。所述凹槽内的孔距离所述支座底部约70 85mm。本专利技术的优点是a.可以方便的测量柔性弹簧的径向刚度和轴向刚度。b.通过设计圆形弹簧座的尺寸可同时实现各种尺寸的柔性弹簧的安装和刚度测量。c.测试装置部件少，安装方便，易操作。 附图说明图1是本专利技术柔性弹簧刚度的测试装置的结构示意图。图2是图1中弹簧支架台的分解图。图3是图1中千分表测径向位移示意图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例，对本专利技术作进一步描述，但不应限制本专利技术的保护范围。请先参阅图1-2，图1是本专利技术柔性弹簧刚度的测试装置的结构示意图，图2是图1中弹簧支架台的分解图。如图所示，一种柔性弹簧刚度的测试装置，包括弹簧支架台和千分表支架台；所述的弹簧支架台是由四根等长的支架杆4的两端与两块平行放置的方形支架板1的四角通过连接固定而形成的立方框架结构，所述的两块方形支架板1的中央具有相互对称的圆孔，在所述的圆孔的周缘均勻分布有数个安装孔2，两块圆环形弹簧座5的周缘亦具有均勻分布的弹簧座安装孔6，该圆形弹簧座5的中心孔的直径略小于待测柔性弹簧 8的外径，在该中心孔的周缘均勻分布有多个弹簧安装孔7，通过相对应方形支架板1的安装孔2和弹簧座5的弹簧座安装孔6将所述的圆环形弹簧座5固定在所述的方形支架板1 上；所述的弹簧支架台还包括一根弹簧运动轴9，该弹簧运动轴9的直径与所述待测柔性弹簧8的中心孔的直径相适配，该弹簧运动轴9的两端设有螺孔，通过螺钉依次深入弹簧内垫片12的中心孔、待测柔性弹簧8的中心孔和弹簧运动轴9两端的螺孔，将所述的待测柔性弹簧8固定在所述的弹簧运动轴9两端；位于所述弹簧运动轴9两端分别设有两个圆环形弹簧内垫片12和两个弹簧外垫片10，该四块弹簧外垫片10具有与所述的圆环形弹簧座5的弹簧安装孔7相对应的安装孔，所述的圆环形弹簧座5和四块圆环形弹簧外垫片10用于固定待测柔性弹簧8的周缘； 所述的弹簧内垫片12中央设有内垫片中心孔，该内垫片中心孔的直径与所述待测柔性弹簧8中心孔的直径相适配，所述的弹簧外垫片10中央设有外垫片中心孔，该外垫片中心孔的直径略小于所述弹簧的直径。根据结构强度和常用材料厚度要求，所述支架板1和所述圆形弹簧座5为优选厚度为5 IOmm的钢材料制成。根据方形支架板1的四个角需要连接4个定位支撑杆4所需要的空间，选用所述的圆形弹簧座5的外径比所述方形支架板1的边长小30mm左右。所述弹簧座中心孔直径和所述弹簧外垫片中心孔直径相同。所述的四个支架杆4分别为实心圆柱，材料为高强度铝合金，直径为8 10mm，长度为100 150mm，该四个支架杆4的两端分别设有内螺纹，深度为8 12mm。所述弹簧内垫片和所述弹簧外垫片的厚度分别为0. 5 1mm。所述的弹簧运动轴9外径与所述弹簧内垫片12外径相同，该弹簧运动轴9的长度与所述待测柔性弹簧8厚度相适配。图3是图1中千分表测径向位移示意图，如图所示，所述千分表支架台包括具有凹槽的支座13和一个连杆滑块14，该连杆滑块14的一端嵌入所述支座13的竖直凹槽内并可沿所述的竖直凹槽上下滑本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种柔性弹簧刚度的测试装置，其特征在于包括弹簧支架台和千分表支架台；所述的弹簧支架台是由四根等长的支架杆（４）的两端与两块平行放置的方形支架板（１）的四角通过连接固定而形成的立方框架结构，所述的两块方形支架板（１）的中央具有相互对称的圆孔，在所述的圆孔的周缘均匀分布有数个安装孔（２），两块圆环形弹簧座（５）的周缘亦具有均匀分布有弹簧座安装孔（６），该圆形弹簧座（５）的中心孔的直径略小于待测柔性弹簧（８）的外径，在该中心孔的周缘均匀分布有多个弹簧安装孔（７），通过相对应的方形支架板（１）安装孔（２）和弹簧座（５）的弹簧座安装孔（６）将所述的圆环形弹簧座（５）固定在所述的方形支架板（１）上；所述的弹簧支架台还包括一根弹簧运动轴（９），该弹簧运动轴（９）的直径与所述待测柔性弹簧（８）的中心孔的直径相适配，该弹簧运动轴（９）的两端设有螺孔，通过螺钉依次深入弹簧内垫片（１２）的中心孔、待测柔性弹簧（８）的中心孔和弹簧运动轴（９）两端的螺孔，将所述的待测柔性弹簧（８）固定在所述的弹簧运动轴（９）两端；所述千分表支架台包括具有凹槽的支座（１３）和一个连杆滑块（１４），该连杆滑块（１４）的一端嵌入所述支座（１３）的竖直凹槽内并可沿所述的竖直凹槽上下滑动，该凹槽上设有孔（１６），用于通过螺钉固定所述连杆滑块（１４）的位置，连杆滑块（１４）的另一端装有千分表（１７）；将所述的千分表（１７）的触头紧密帖附在柔性弹簧运动轴（９）的上表面后，固定所述的弹簧支架台和所述千分表支架台的相互位置。...
【技术特征摘要】
1.一种柔性弹簧刚度的测试装置，其特征在于包括弹簧支架台和千分表支架台；所述的弹簧支架台是由四根等长的支架杆的两端与两块平行放置的方形支架板(1)的四角通过连接固定而形成的立方框架结构，所述的两块方形支架板(1)的中央具有相互对称的圆孔，在所述的圆孔的周缘均勻分布有数个安装孔O)，两块圆环形弹簧座(5) 的周缘亦具有均勻分布有弹簧座安装孔(6)，该圆形弹簧座(5)的中心孔的直径略小于待测柔性弹簧(8)的外径，在该中心孔的周缘均勻分布有多个弹簧安装孔(7)，通过相对应的方形支架板⑴安装孔⑵和弹簧座(5)的弹簧座安装孔(6)将所述的圆环形弹簧座(5) 固定在所述的方形支架板(1)上；所述的弹簧支架台还包括一根弹簧运动轴(9)，该弹簧运动轴(9)的直径与所述待测柔性弹簧⑶的中心孔的直径相适配，该弹簧运动轴(9)的两端设有螺孔，通过螺钉依次深入弹簧内垫片(1 的中心孔、待测柔性弹簧(8)的中心孔和弹簧运动轴(9)两端的螺孔， 将所述的待测柔性弹簧(8)固定在所述的弹簧运动轴(9)两端；所述千分表支架台包括具有凹槽的支座(1 和一个连杆滑块(14)，该连杆滑块(14) 的一端嵌入所述支座(13)的竖直凹槽内并可沿所述的竖直凹槽上下滑动，该凹槽上设有孔(16)，用于通过螺钉固定所述连杆滑块(14)的位置，连杆滑块(14)的另一端装有千分表 (17)；将所述的千分表(17)的触头紧密帖附在柔性弹簧运动轴(9)的上表面后，固定所述的弹簧支架台和所述千分表支架台的相互位置。2.根据任何权利要求1所述的柔性弹簧刚度的测试装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，袁重雨，张华，吴亦农，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：31
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