扭矩的測量方法和原理_第1頁
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文檔簡介

1、扭矩的測量方法和原理目前測量扭矩值主要采用非電量電測法，將應(yīng)變片直接粘貼在傳動軸的表面上，組成測量電橋，見圖1。用相應(yīng)的測量系統(tǒng)測量由于扭矩作用所產(chǎn)生的剪應(yīng)變或剪應(yīng)力，從而計算出扭矩值。其優(yōu)點是可直接測量傳動軸的扭轉(zhuǎn)變形，減少了由主電機功率和轉(zhuǎn)速推算的間接影響因素。圖 1傳動軸扭矩測量的布片和組橋圖fig.1strain gage distribution and builing bridge by torque measuring on a driving axis由材料力學(xué)可知，扭矩的計算公式為mw(1)式中m傳動軸承受的扭矩；傳動軸承受的剪切力；w抗扭斷面系數(shù)(對實心圓軸)。式中d傳動軸

2、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，其絕對值均等于最大剪應(yīng)力，即根據(jù)虎克定律，剪應(yīng)力為式中e傳動軸材料的彈性模量；傳動軸材料的泊桑比；傳動軸的應(yīng)變。由式(3)可知，扭矩與應(yīng)變呈線性關(guān)系。扭矩測量的關(guān)鍵是解決信號的傳輸問題。目前常用的扭矩信號傳輸方式包括有線傳輸和無線傳輸兩種。有線傳輸是使用滑環(huán)和電刷等將傳動軸上的電信號引出給測量儀器。冶金測量車所配置的是無線傳輸，該系統(tǒng)見圖2。傳動軸上的機械應(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。該電壓通過振蕩器(運用頻率調(diào)制的原理)轉(zhuǎn)換成與扭矩值成正比的輸出頻率，其信號從發(fā)送線圈送到接收線圈，經(jīng)鑒別器把信號解調(diào)并轉(zhuǎn)換成電壓信號進行記錄和顯示。測量電橋、振蕩器和發(fā)送線圈均安裝在被測軸上隨軸旋轉(zhuǎn)，避免了旋轉(zhuǎn)軸引線困難和接觸滑環(huán)的接觸電阻的影響。圖 2扭矩測量框圖fig.2block draft of the torgue measureme

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