扭矩测量
扭矩的测量方法和原理
扭矩的测量方法和原理扭矩是物体受到外力作用时发生转动的力矩，是描述物体转动能力的物理量。
在工程和科学领域中，扭矩的测量是非常重要的，因为准确测量扭矩可以用于设计、制造和维护各种设备。
测量扭矩的方法和原理有多种，下面将详细介绍其中几种常用的方法。
1.力臂法：力臂法是最常用的一种测量扭矩的方法。
它基于杠杆原理，通过施加一定的力在一个确定的力臂上来测量扭矩。
具体步骤如下：a.将扭矩传感器插入被测物体上，确定感应轴与被测物体的旋转中心相切。
b.施加一定大小的力在感应轴上，记录所需的力臂长度。
c.扭矩的大小可以通过施加的力乘以力臂长度来计算。
2.应变计法：应变计法是一种基于材料的变形特性来测量扭矩的方法。
它利用了材料在受力时会发生应变的原理，通过测量这种应变来计算扭矩大小。
具体步骤如下：a.将应变计固定在被测物体上，以使其能测量所需位置的应变。
b.当扭矩施加在被测物体上时，应变计会产生相应的应变。
c.测量应变计输出的电压或电阻值，利用应变计的灵敏度和校准数据来计算扭矩大小。
3.电磁法：电磁法是一种利用电磁感应原理来测量扭矩的方法。
它通过感应电流的变化来计算扭矩大小。
具体步骤如下：a.在被测物体上安装扭矩传感器，传感器的结构中包含一个用于感应磁场变化的线圈。
b.当扭矩施加在被测物体上时，传感器中的线圈会感应到磁场的变化。
c.感应电流的大小与扭矩成正比，通过测量感应电流的大小来计算扭矩。
4.平衡法：平衡法是一种通过平衡两个力矩来测量扭矩的方法。
它基于力矩平衡原理，通过调整一个质量和距离的平衡来测量未知扭矩的大小。
具体步骤如下：a.将被测物体与一个已知扭矩的校准装置相连，使其达到力矩平衡。
b.在校准装置上调整质量和距离，直到力矩平衡，并记录所需的质量和距离值。
c.将被测物体与校准装置断开，使用相同的质量和距离值来平衡新的未知扭矩，通过分析平衡状态来计算未知扭矩的大小。
总结起来，扭矩的测量方法包括力臂法、应变计法、电磁法和平衡法等。
扭矩测试的几种方法对比及概念介绍
紧固件扭矩测试方法（拆车）
残余扭矩值是再继续拧紧螺栓/螺母时旋紧一个小角度测得的最小扭矩值。
起动扭矩不能作为残余扭矩。
动态扭矩：当紧固件再被固定的过程中测量得到的最大峰值。
扭力扳手和动力工具都可以施加动态扭矩，动态扭矩不能在紧固件被紧固完之后测量。
动态扭矩加载时进行在线测量得到的扭矩值。
静态扭矩：在一个紧固件被固定好之后，将其在拧紧方向上继续旋转的瞬时所需要的扭矩。
加载后对扭矩进行测量。
检测扭矩：与静态扭矩相同
动态与静态两种扭矩的监控与使用何种工具无任何关系，但是在确认扭矩时却非常有用。
动态扭矩和静态扭矩的测量结果可能并不相同。
静态扭矩会随着时间的推移而衰减，被紧固件为非金属时尤为明显；而且影响静态扭矩的因素较多，与
预紧力之间的线性关系不明显。
动态扭矩不存在随时间推移而衰减的问题；与静态扭矩相比，动态扭矩与预紧力之间的线性关系更明显；通过动力工具可以直接控制动态扭矩。
扭矩测量方法
扭矩测量方法扭矩是描述物体旋转状态的物理量，通常用于描述机械设备的旋转力和转矩。
在工程领域中，扭矩的测量是非常重要的，因为它直接影响到机械设备的性能和安全。
本文将介绍几种常见的扭矩测量方法，帮助读者更好地了解和掌握扭矩测量技术。
1. 力臂法。
力臂法是最常见的扭矩测量方法之一。
它利用一个已知长度的杠杆，将力矩转换为力的乘积。
在实际应用中，可以通过测量力臂的长度和作用力的大小，计算出扭矩的数值。
这种方法简单易行，适用于大多数情况下的扭矩测量。
2. 弹簧测力计法。
弹簧测力计法是利用弹簧的弹性变形来测量扭矩的方法。
当扭矩作用于弹簧测力计时，弹簧会发生变形，根据弹簧的变形量可以计算出扭矩的大小。
这种方法具有高精度和灵敏度，适用于对扭矩精度要求较高的测量场合。
3. 电子测力计法。
电子测力计法是利用应变片和电子传感器来测量扭矩的方法。
应变片是一种能够感知应变变化的传感器，当扭矩作用于应变片时，其阻值会发生变化，通过电子传感器可以将这种变化转换为电信号，再通过计算机进行处理，得出扭矩的数值。
这种方法具有高精度、自动化程度高的特点，适用于对扭矩测量精度和实时性要求较高的场合。
4. 光学测量法。
光学测量法是利用光学原理来测量扭矩的方法。
通过在受力部位安装光学传感器，当受力部位发生形变时，光学传感器会感知到形变的变化，通过光学原理可以计算出扭矩的大小。
这种方法不受环境影响，适用于对测量环境要求较高的场合。
总结。
以上介绍了几种常见的扭矩测量方法，每种方法都有其适用的场合和特点。
在实际应用中，需要根据具体的测量要求和条件选择合适的扭矩测量方法，以确保测量结果的准确性和可靠性。
希望本文对读者有所帮助，谢谢阅读。
扭矩的测量方法和原理
扭矩的测量方法和原理扭矩是物体绕轴旋转时受到的力矩，它是描述旋转力大小和作用位置的物理量。
在工程和科学研究中，测量扭矩是非常重要的。
本文将介绍扭矩的测量方法和原理。
常见的扭矩测量方法有静态法、动态法和电信号法。
静态法主要是通过杠杆原理，将扭矩传感器固定在被测物体上，然后根据测得的传感器输出信号计算出扭矩值。
动态法则是测量物体在旋转过程中的扭转角度和加速度，通过牛顿第二定律推导出扭矩值。
电信号法则是利用电极或电阻应变片等装置，将扭矩转化为电信号，再通过电路进行测量。
下面从静态法和电信号法两个方面详细介绍扭矩的测量原理。
一、静态法静态法是一种利用杠杆原理进行扭矩测量的方法。
其原理可由下式表示：M=F×l式中，M是扭矩，单位是牛顿米（N·m）；F是施加在杠杆上的力，单位是牛顿（N）；l是施力点到旋转中心的距离，单位是米（m）。
在实际测量中，需要将扭矩传感器固定在被测物体上，使其与旋转轴平行。
当物体受到扭矩时，扭矩传感器会产生相应的变形，进而输出电信号。
通过测量传感器的输出信号，可以计算出施加在物体上的扭矩大小。
静态法的优点是测量精度高，并且适用于不同形状和材料的物体。
然而，静态法只适用于低速旋转的物体，因为在高速旋转时，由于离心力的影响，无法准确测量扭矩值。
二、电信号法电信号法是一种常用的扭矩测量方法。
其原理是利用电阻应变片的变形来测量扭矩。
当物体受到扭矩作用时，电阻应变片会产生相应的应变，从而引起电阻值的变化。
通过测量电阻值的变化，可以间接得到扭矩变化的大小。
电信号法的基本原理如下：1.将电阻应变片安装在固定的位置上，使其与旋转轴垂直。
2.当物体受到扭矩作用时，电阻应变片的传感网格发生形变，导致电阻值的变化。
3.将电阻值变化转化为电信号输出。
4.通过测量电信号的强度，可以得到扭矩的大小。
电信号法的优点是测量范围广，可适用于高速旋转的物体。
此外，电信号法具有快速响应、准确可靠等特点。
扭矩测量说明
扭矩测量说明一、测量原理：由材料力学知，当受扭矩作用时，轴表面有最大剪应力τmax。
轴表面的单元体为纯剪应力状态，在与轴线成45 度的方向上有最大正应力σ1 和σ2，其值为｜σ1｜=｜σ2｜= τmax。
相应的变形为ε 1 和ε2，当测得应变后，便可算出τmax 及扭矩（可以使用BeeData 自带的应变扭矩计算工具，直接计算出扭矩值）。
测量时应变片沿与轴线成45°的方向粘贴（可以使用扭矩测量45 度角专用应变片）。
由于采用无线传输技术，测量节点跟随轴旋转，不再需要拆轴安装扭矩传感器。
二、粘贴应变片：正确粘贴应变片是保证扭矩准确测量的关键步骤，不合适的粘贴将引起零飘，蠕变等问题。
为了减小电流消耗，推荐使用350 欧姆或更大阻值应变片。
1. 组桥方式：推荐使用专用扭矩测量应变片(45 度角)组成全桥进行扭矩测量。
可以使用单片半桥应变片（比如BE350-5HA），上下对称沿轴向贴片，组成全桥，该贴法具有消除弯曲影响的优点。
也可以使用单片全桥应变片，该贴法具有粘贴方便的优点，但是应变片成本较高，不能消除弯曲影响。
图1 上下半桥贴法图2 单片全桥2. 粘贴应变片2.1 电阻应变片的选择：在应变片灵敏数K 相同的一批应变片中，剔除电阻丝栅有形状缺陷，片内有气泡、霉斑、锈点等缺陷的应变片。
用数字万用表的电阻档测量应变片的电阻值R，将电阻值在350 ±2Ω范围内的应变片选出待用(应变片灵敏系数由厂家标定，一般为2.00 左右)。
2.2 轴表面的处理：用锉刀和粗砂纸等工具将试件在轴上的贴片位置的油污、漆层、锈迹、电镀层除去，再用细砂纸打磨成45°交叉纹，之后用镊子夹起丙酮棉球将贴片处擦洗干净，至棉球洁白为止。
见图2-1。
打磨区图2-1 钢试件应变片粘贴处表面处理示意图测点定位：应变片必须准确地粘贴在试件的应变测点上，而且粘贴方向必须是要测量的应变方向（如果使用专用45 度角应变片，应变片沿轴向粘贴）。
扭矩测量方法
扭矩测量方法扭矩是描述物体围绕固定轴线旋转的力的物理量，是衡量物体转动状态的重要参数。
在工程领域中，扭矩的测量是非常重要的，它直接关系到机械设备的性能和安全。
因此，掌握正确的扭矩测量方法对于工程技术人员来说至关重要。
一、扭矩传感器。
扭矩传感器是测量扭矩的重要工具，它能够将扭矩转化为电信号输出，通过测量电信号的大小来确定扭矩的大小。
扭矩传感器的选择应根据测量对象的特点和测量要求来确定，常见的扭矩传感器有电阻应变式、电容式、电磁式等多种类型。
二、扭矩测量方法。
1. 静态法。
静态法是最常用的扭矩测量方法之一，它通过固定被测物体的一个端点，然后施加一个力矩，通过测量被测物体的变形或者应变来计算扭矩的大小。
这种方法简单易行，适用于大多数静态扭矩测量。
2. 动态法。
动态法是一种在物体运动状态下进行扭矩测量的方法，它适用于需要测量旋转物体的扭矩。
通过在旋转轴上安装扭矩传感器，可以实时监测旋转过程中的扭矩变化，从而得到准确的扭矩数据。
3. 拉力计法。
拉力计法是一种通过测量拉力计的拉力来计算扭矩的方法，它适用于一些特殊的扭矩测量场合，如螺栓拧紧力矩的测量等。
通过将拉力计安装在扭矩作用点上，可以实现对扭矩的准确测量。
4. 液压法。
液压法是一种通过测量液压系统的压力来计算扭矩的方法，它适用于一些需要大扭矩测量的场合。
通过将液压系统与被测物体连接，可以根据液压系统的压力变化来计算扭矩的大小。
三、注意事项。
在进行扭矩测量时，需要注意以下几点：1. 选择合适的扭矩传感器，确保其测量范围和精度符合测量要求。
2. 在进行扭矩测量前，需要对测量系统进行校准，确保测量结果的准确性。
3. 在进行动态扭矩测量时，需要考虑旋转物体的惯性和动态特性对测量结果的影响。
4. 在进行液压法扭矩测量时，需要注意液压系统的密封和稳定性，以确保测量结果的准确性。
通过以上方法和注意事项，可以实现对扭矩的准确测量，为工程技术人员提供可靠的数据支持，保障机械设备的正常运行和安全性能。
扭矩测量方法范文
扭矩测量方法范文扭矩是指物体受到力矩作用时产生的转动效果。
扭矩测量是工程领域中一个重要的参数，可以用于设计和控制机械设备的运行。
下面将介绍几种常见的扭矩测量方法。
1.力臂法力臂法是最常见也是最简单的测量扭矩的方法。
该方法通过应用一个已知力在一个已知力臂上，使其作用在待测物体上，然后通过测量旋转角度和测力板的读数来计算扭矩。
这种方法适用于小扭矩的测量，如手动工具中的扭矩。
2.拉力式扭矩传感器拉力式扭矩传感器是一种常用的扭矩测量装置。
该传感器由一个静态力传感器和一个力臂组成。
力传感器通常是应变片，通过测量应变片上的电信号来计算扭矩。
力臂的长度和结构可以根据需要进行设计和调整，以适应不同的测量需求。
3.电流感应扭矩测量电流感应扭矩测量是一种非接触的测量方法。
该方法通过感应待测物体表面的电流来测量扭矩。
当扭矩产生时，磁场的分布会发生变化，导致感应电流的变化。
通过测量感应电流的变化来计算扭矩。
这种方法适用于高速旋转的设备，如发动机和电机。
4.表面应变法表面应变法通过测量待测物体表面的应变来计算扭矩。
该方法常用于大型设备的扭矩测量。
它通常使用应变片或电阻应变片贴在待测物体表面，通过测量应变片上的应变分布来计算扭矩。
5.光学测量法光学测量法是一种基于光学原理的扭矩测量方法。
该方法使用光学传感器和光栅或编码器来测量转子的旋转角度和速度，然后通过转子的转动惯量和测得的角度和速度来计算扭矩。
这种方法适用于高精度和高速度的扭矩测量。
综上所述，扭矩测量方法根据不同的应用需求和测量精度可以选择不同的方法。
无论采用何种方法，正确的选择和使用扭矩传感器是关键。
另外，由于扭矩测量可能涉及到高速旋转设备和高压环境，操作人员需具备一定的安全意识和操作技能。
扭矩的测量方法
扭矩的测量方法
扭矩的测量方法主要有以下几种：
1.扭力扳手：通过扭力扳手可以测量扭矩，根据扭力扳手的读数
和所使用的力矩，可以计算出扭矩。
2.扭矩传感器：通过在转动轴上安装扭矩传感器，可以实时测量
扭矩。
传感器将扭矩转换为电信号或数字信号，然后通过仪表或计算机进行读取和处理。
3.扭力计：扭力计是一种专用的测量扭矩的仪器，它通常由一个
固定部分和一个可以转动的部分组成。
通过测量转动部分相对于固定部分的扭角或转角，可以计算出扭矩。
4.扭力天平：扭力天平是一种用于测量扭矩的精密仪器，它可以
测量微小的扭矩。
扭力天平通常由一个可以在转轴上旋转的称重元件和一个固定元件组成。
通过测量旋转过程中产生的离心力或惯性的力，可以计算出扭矩。
总之，测量扭矩的方法有很多种，具体使用哪种方法取决于测量精度、测量范围和设备条件等因素。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机械工程实验教学中心
实验目的
• • •
掌握静、动态转矩测量的实现方法及基本 原理。 学习根据不同的工程对象，采用不同传感 器进行测量的方法。 掌握对测量数据的处理方法。
机械工程实验教学中心
实验设备
• 电力封闭式多功能传动试验台、JＣ系列转速转 矩传感器、扭矩仪、电阻应变式力传感器、放大 器、接口电路、计算机
机械工程实验教学中心
力平衡法转矩传感器应用
加载器 力臂
力 传 感 器
机械工程实验教学中心
实验原理
• （3）能量转换法 这是按能量守恒定律来测量力矩的仪器。它是通
过测量其它与转矩有关的能量系数(如电能系数)来确定被测力矩大小 的。 根据能量转换法制作的扭矩仪一般多用于测量各种电机的转矩。
机械工程实验教学中心
机械工程实验教学中心
实验原理
• （1）电阻应变式测转矩 在转轴上或直接在被测轴上，沿轴线的45° 或135°方向将应变片粘贴上，当转轴受转矩M 作用时，应变片产生应变，其应变量与转矩M成 线性关系。 空心圆柱形轴：
机械工程实验教学中心
• 电阻应变式转矩传感器
机械工程实验教学中心
电阻应变式转矩传感器
机械工程实验教学中心
实验原理
• 2、转矩的动态测量 在电力封闭式多功能传动试验台上，采用JC系列的转 矩转速传感器测量减速器在不同转速和负载情况下转矩 的大小以及传动效率。 • ⑴电力封闭式多功能传动试验台 电力封闭式多功能传动试验台 传动系多功能试验台按能量是否回馈可分为开式和封 闭式。按能量的传递路径分为电能和机械能。电能回馈 可分为直流电封闭式和交流电封闭式两大系列，主要由 交流变频调速系统、交（直）流逆变加载系统、计算机 测试控制系统、机械系统、转速转矩测试系统、温度测 试系统、振动噪声测试系统、润滑油温控制系统等组成 。 试验台以计算机测控系统为控制中心，操作和试验过程 可以用计算机软件自动完成，也可以进行手动控制
机械工程实验教学中心
实验原理
静、动态下测定构件的转矩是实验应力分析学科领域的 重要内容，是解决工程强度问题的主要手段，转矩传感器 测量元件的类型主要有电阻应变式、光电式、磁电式转矩 传感器；采用电阻应变片和应变仪测定构件的表面应变， 然后再根据应变与应力的关系公式确定构件表面应力状态 是一种最常见的实验应力分析方法。扭转角式转矩传感器 则利用弹性轴受扭转载荷后，发生弹性变形，使在轴两端 的齿栅间产生相位角差，通过磁电式（光电式）传感器对 相位差进行测量。同时采用电阻应变式或压电式的力传感 器配杠杆机构也可测定构件静、动态的转矩。转矩传感器 的测试方法主要有三种：电阻应变式测转矩、力平衡法测 转矩、能量转换法测转矩。
机械工程实验教学中心
实验原理
图1 JC型转矩转速传感器工作原理图
机械工程实验教学中心
实验原理
• 3、转矩的静态测量
⑴、在以力传感器测量转矩的实验装置上，在杠杆机构的一端加砝码，静 态测量电机轴的转矩大小。其基本算法： T=F×L （1） T－转矩，单位Nm F－拉（压）力，单位N L－力臂长度，单位m 齿数．Ｚ零点） （2）、打开JC型转矩转速传感器的标定电机，用ＪＷ１Ｂ微机扭矩仪对 测试系统进行标定。 （3）、测出被试件在不同工况下转速和转矩的大小以及传动效率。
机械工程实验教学中心
应变式转矩传感器应用
ห้องสมุดไป่ตู้
机械工程实验教学中心
应变式转矩传感器应用
机械工程实验教学中心
实验原理
• 方形截面轴： • G为转轴的弹性模量
(2)力平衡法 它是利用平衡转矩去平衡被测转矩，从而求得被测转矩 的方法。当转轴受转矩作用时，机体上必定同时作用方 向相反的平衡力矩(或称支座反力矩)，因此测量出机体 上的平衡力矩就可以知被测转矩大小。
机械工程实验教学中心
图1电力封闭式多功能传动试验台
机械工程实验教学中心
图2 起动电机试验台
机械工程实验教学中心
思考题
• 相位差式传感器和拉（压）力传感器用于转矩测量的 基本原理、使用范围和优缺点。 • 扭矩仪参数设置以及测量参数的标定各起什么作用。 • 简述如何用砝码标定该扭矩测量系统的零点和增益 （或灵敏度）。 • 在转矩的静态测量中，采集卡参数设置以及测量参数 的标定各起什么作用。
机械工程实验教学中心
实验原理
• （2）JC系列的转矩转速传感器 JC系列的转矩转速传感器 • JC型转矩转速传感器通过弹性轴、两组磁电（光电）信号发生器， 把被测转矩、转速转换成具有相位差的两组交流电信号，这两组 交流电信号的频率相同且与轴的转速成正比，而其相位差的变化 部分又与被测转矩成正比。JC型转矩转速传感器的工作原理如图1。 在弹性轴的两端安装有两只信号齿轮，在两齿轮的上方各装有一 组信号线圈，在信号线圈内均装有磁钢，与信号齿轮组成磁电信 号发生器。当信号齿轮随弹性轴转动时，由于信号齿轮的齿顶及 齿谷交替周期性的扫过磁钢的底部，使气隙磁导产生周期性的变 化，线圈内部的磁通量亦产生周期性变化，使线圈中感生出近似 正弦波的交流电信号。这两组交流电信号的频率相同且与轴的转 速成正比，因此可以用来测量转速。这两组交流电信号之间的相 位与其安装的相对位置及弹性轴所传递扭矩的大小及方向有关。 当弹性轴不受扭时，两组交流电信号之间的相位差只与信号线圈 及齿轮的安装相对位置有关，这一相位差一般称为初始相位差， 在设计制造时，使其相差半个齿距左右，即两组交流电信号之间 的初始相位差在180度左右。在弹性轴受扭时，将产生扭转变形， 使两组交流电信号之间的相位差发生变化，在弹性变形范围内， 相位差变化的绝对值与转矩的大小成正比。把这两组交流电信号 用专用屏蔽电缆线送入JW型微机扭矩仪或具有其功能的扭矩卡送 入计算机，即可得到转矩、转速及功率的精确值。M信号线圈 磁 钢弹性轴信号齿轮M