杠杆式精密力源装备是在力值计量的最常用的设备之一,是基于杠杆放大的原理将放大的砝码重力作用在被测试件上。随着科学技术的不断发展,人们对杠杆式精密力源装备要求越来越高。弹性铰支是一种利用弹性变形承担铰链功能的一种支承形式,具有无摩擦、无磨损等优点。本文将围绕弹性铰支在杠杆式精密力源装备中的应用进行研究。1)本课题通过分析传统支承(主要是刀承支承)的不足,即存在磨损的缺陷,创新性提出把弹性铰支应用到大载荷杠杆式精密力源装置中,依据弹性支承的相关理论对弹性进行结构设计和理论计算。相比于小力值计量,弹性铰支应用在大载荷杠杆式力源装置中存在着力的准确度,强度,稳定性和其他一些问题。以50kN为例设计弹性铰支模型,进行力值的缩减验证,并进行相关的理论计算,有限元分析和实验分析。2)以杠杆式力标准机为例,将弹性铰支应用于其中,理论分析得出由弹性铰支产生的误差在0.01%以内。运用弹性铰支,对杠杆式力标准机进行结构布局,证明布局上不存在问题。并根据实际情况,对如何保证弹性铰支的安装的可靠性,保证弹性铰支的相对位置和弹性铰支的检测等问题给出相应的解决方案,理论上确定弹性铰支的可行性。3)设计,制造300kN杠杆式力标准机,基于ANSYS/Workbench软件进行有限元分析。通过初次分析可以得到力的准确度在0.01%以内,但所需的最大平衡位移控制精度过小。建立300kN杠杆式力标准机的数学模型,并进行相应的理论计算,优化弹性铰支的结构,再次进行分析,在保证力的准确的前提下,得到合理的最大平衡位移控制精度。4)基于300kN杠杆式力标准机装备的实际结构,进行控制系统的设计。基于控制原理和300kN双杠杆式力标准机的结构绘制控制原理图和电气原理图。基于Visual Basic软件设计控制软件界面,对300kN杠杆式力标准机进行运动控制程序编程并进行相关的实验。5)设计一种运用弹性铰支的新型微小力值杠杆式力标准机。目前力值计量的范围正向大和小两个方向不断拓展。设计一种运用弹性铰支的新型的微小力值杠杆式力标准机,实现对较大质量砝码重力的缩小,达到对被施力装置施加精确小力值的目的。