扭矩的測(cè)量方法和原理

1、精選文檔扭矩的測(cè)量方法和原理目前測(cè)量扭矩值主要接受非電量電測(cè)法，將應(yīng)變片直接粘貼在傳動(dòng)軸的表面上，組成測(cè)量電橋，見(jiàn)圖1。用相應(yīng)的測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量由于扭矩作用所產(chǎn)生的剪應(yīng)變或剪應(yīng)力，從而計(jì)算出扭矩值。其優(yōu)點(diǎn)是可直接測(cè)量傳動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)變形，削減了由主電機(jī)功率和轉(zhuǎn)速推算的間接影響因素。圖 1傳動(dòng)軸扭矩測(cè)量的布片和組橋圖Fig.1Strain gage distribution and builing bridge by torque measuring on a driving axis由材料力學(xué)可知，扭矩的計(jì)算公式為MW(1)式中M傳動(dòng)軸承受的扭矩；傳動(dòng)軸承受的剪切力；W抗扭斷面系數(shù)(對(duì)實(shí)心圓軸)。式中

2、D傳動(dòng)軸直徑。則M0.2D3(3)因扭轉(zhuǎn)作用在與軸體軸線成±45°方向的軸體表面上產(chǎn)生最大主應(yīng)力1和最小主應(yīng)力3，其確定值均等于最大剪應(yīng)力，即依據(jù)虎克定律，剪應(yīng)力為式中E傳動(dòng)軸材料的彈性模量；傳動(dòng)軸材料的泊桑比；傳動(dòng)軸的應(yīng)變。由式(3)可知，扭矩與應(yīng)變呈線性關(guān)系。扭矩測(cè)量的關(guān)鍵是解決信號(hào)的傳輸問(wèn)題。目前常用的扭矩信號(hào)傳輸方式包括有線傳輸和無(wú)線傳輸兩種。有線傳輸是使用滑環(huán)和電刷等將傳動(dòng)軸上的電信號(hào)引出給測(cè)量?jī)x器。冶金測(cè)量車所配置的是無(wú)線傳輸，該系統(tǒng)見(jiàn)圖2。傳動(dòng)軸上的機(jī)械應(yīng)變引起貼在軸上的應(yīng)變片的電阻發(fā)生變化，使其電橋失衡，產(chǎn)生與扭矩值成正比的電壓。該電壓通過(guò)振蕩器(運(yùn)用頻率調(diào)制的原理)轉(zhuǎn)換成與扭矩值成正比的輸出頻率，其信號(hào)從發(fā)送線圈送到接收線圈，經(jīng)鑒別器把信號(hào)解調(diào)并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)進(jìn)行記錄和顯示。測(cè)量電橋、振蕩器和發(fā)送線圈均安裝在被測(cè)軸上隨軸旋轉(zhuǎn)，避開(kāi)了旋轉(zhuǎn)軸引線困難和接觸滑環(huán)的接觸電阻的影響。圖 2扭矩測(cè)量框圖Fig.2Block draft of the torgue measuremen