專利名稱：帶支承套盤的氣墊轉盤的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于測量儀器，具體地涉及測量物體的轉動慣量的儀器。
氣墊轉盤，由于采用了氣流定軸及氣墊轉盤的獨特設計，儀器本身的運動件間的摩擦極小使其用于物體的轉動定律，角動量守恒定律及平行軸定理等實驗，特別是測定物體的轉動慣量，具有測量直觀，精確等優點，因而在上述多種實驗領域中，顯示了突出的優越性，例如，南開大學研制的由其金工廠生產的專利產品(申請號86108944)QZ－1型氣墊轉盤，以及天津市房管局職工大學的專利(申請號88220827.6公告號CN2042188U)雙層氣墊轉盤，都是近年來出現的新型測量儀器。南開大學的氣墊轉盤，是由氣室1氣室2和定盤、轉盤組成。氣室1的上表面有對稱分布的氣孔，定盤內側面上部有均勻分布的徑向氣孔，氣室1上面噴出的氣流使轉盤懸浮轉動，氣室2噴出的氣流垂直作用在轉盤側面，使轉盤定軸，轉盤轉動與其他固體件無接觸，產生的摩擦可以忽略不計，而天津市房管局職大的雙層氣墊轉盤，是在南開大學氣墊轉盤上進行改進的，即改為雙層轉盤，取消了垂直定軸的側氣室，轉盤和氣室周邊部增加了倒角，使氣室的氣流作用在倒角部分而起定軸作用。此種方案的優點是取消了側氣室，減小了耗氣量。但與此同時帶來的缺點是不可靠，在搬動中兩轉盤均容易脫落掉下來，而且氣壓稍不適當或初始位置稍有偏斜，轉盤轉動中就會起伏波動。上述兩種氣墊轉盤不論是有側氣室的還是周邊有倒角的結構，都存在轉盤要具有一定的厚度，而自身的轉動慣量較大給不同體積和重量的物體的測量帶來局限性。
本實用新型的目的是提供一種改進后的帶支承套盤的氣墊轉盤，使之擴大了使用范圍增加了可靠性。
帶支承套盤的氣墊轉盤，由儀器的基本件氣室和轉盤及測量件和電器件等組成，其特征是轉盤中心下部有一錐體支承，氣室1的上表面中部有與轉盤錐體支承2相配合的錐體槽8，用以支承轉盤3，在氣室上部平面處開有若干氣孔，同時其錐體槽8也有均勻分布的若干氣孔，在氣墊盤旋轉時，由錐體槽氣孔噴出的氣流產生的力，作用在轉盤的錐體支承2上，使轉盤定軸，代替了側氣室與倒角定軸。本實用新型的另一特征是，根據所測物體的大小，轉盤可以做成直徑不同的規格供選擇，同時在小直徑轉盤的周圍設有氣蓋9，與轉盤尺寸相配套，形成系列，減少耗氣量。使用時根據所測零件選擇適合的轉盤和氣蓋。
圖1為帶支承的套盤示意圖。圖2為帶支承套盤的氣墊轉盤測量滾珠軸承的示意圖。圖中1－氣室，2－錐體支承，3、3－2、3－3－轉盤，4－細線，5－氣墊滑輪，6－砝碼盤，7－擋光片，8－錐體槽，9、9－2氣蓋，10－軸肩，11－光源，12－磁性片，13－支架，14－防轉臂，15－框架，16－軸承，17－加載盤。
如圖2所示的用帶支承套盤的氣墊轉盤測量滾珠軸承內環和滾動體的轉動慣量與軸承摩擦力矩的示例。選用適當的轉盤，首先測出轉盤的轉動慣量，與氣體對轉盤的摩擦力矩，再將軸承固定在轉盤3的軸肩10上，并裝上加載盤17及防轉臂14。磁性片12在框架15上，可使防轉臂和加載盤及軸承外圈不轉，因而可測出軸承內環和滾動體的轉動慣量及摩擦力矩。
本實用新型所提供的轉盤有三種規格，即φ150，φ120，φ80，其轉盤厚度為3～5mm(現有技術中轉盤厚度為12mm)。為防止氣流損失，在小直徑轉盤外(φ120，φ80)設有氣蓋，氣蓋用連結件(如螺釘)固定在氣室上，其氣蓋內孔徑應稍大于轉盤外徑。氣室中間的錐體槽內有兩排氣孔，每排8孔。所設氣孔的孔徑均為φ1。轉盤上的錐體支承及氣室上的錐體槽其錐度2α可以是0≤2α＜180°(2α＝0時即圓柱形支承)。
帶支承套盤的氣墊轉盤，擴大了使用范圍，由物理實驗室擴大到工程測量。現有的氣墊轉盤，有側氣室或倒角的，只有一種固定大小的轉盤，本實用新型，可以根據所測件不同選用適合的轉盤，因而適用范圍廣。另外由于取消了側氣室和倒角，轉盤可減簿，減少了轉盤自身的轉動慣量，提高了測量的靈敏度和精度。使用小直徑轉盤時，設有配套氣蓋，減少了耗氣量。
帶支承套盤的氣墊轉盤，可廣泛的用于測量中小型電機及微電機轉子的轉動慣量，內燃機曲軸等零部件的轉動慣量，特別適用于各種軸承內圈與滾動體的轉動慣量，以及軸承摩擦力矩的測量。帶支承套盤氣墊轉盤由于無彈性滯后與后效，故用于各種自動的動平衡機也具有潛在地應用前景。
權利要求1.帶支承套盤的氣墊轉盤，由核心部分的氣室、轉盤和氣墊滑輪、帶有砝碼的托盤、細線、等測量部分和擋光片、光源、電門、插座等電器部分及支架組成，其特征是轉盤上表面中心的園柱體上設有軸肩，下部平面中心有錐體支承，氣室上平面中心有與轉盤錐體支承相配合的錐體槽，槽內表面與氣室上平面開有若干氣孔，轉盤上部還設有框架，加載盤，防轉臂，框架上有磁性片。
2.按照權利要求1所說的帶支承套盤的氣墊轉盤，其特征是，所說的轉盤外部設有氣蓋，并與轉盤配套形成規格不同的系列套盤。
3.按照權利要求1所說的帶支承套盤的氣墊轉盤，其特征是，所說的轉盤的錐體支承以及與其相配合的氣室上的錐體槽，其錐度2α為0≤2α＜180°。
專利摘要帶支承套盤的氣墊轉盤，屬于測量物體轉動慣量及摩擦力矩的儀器。其轉盤下部平面中心與氣室上平面中心設有相配合的錐體支承和錐體槽，轉盤上平面中心的圓柱體上設有軸肩，轉盤外有與轉盤配套的氣蓋，形成規格不同的系列套盤。本實用新型轉盤的自身轉動慣量小，測量靈敏度和精度高，擴大了使用范圍。廣泛地適用于實驗室和工程上測量多種物體的轉動慣量以及測量液動軸承的轉動慣量及摩擦力矩。
文檔編號G01L3/00GK2108291SQ9122984
公開日1992年6月24日 申請日期1991年12月6日 優先權日1991年12月6日
發明者秦文學, 李訓譜, 朱鳳雯, 胡厚坤 申請人:天津大學