动态扭矩测试仪示意图

底座客户要自行提供 动态扭矩仪的价格只包含：扭矩传感器，扭矩显示控制仪。负载（磁粉制动器），联轴器，动力设备，需客户自行配备。我公司也可另外售负载（磁粉制动器），联轴器需客户提供动力设备轴尺寸。

以下实物图：

扭矩传感器 磁粉制动器 联轴器

动力设备 底座

扭矩传感器扭矩显示控制仪

磁电式扭矩测量仪的设计与误差分析.

传感器原理及工程应用设计（论文） 磁电式扭矩测量仪的设计 与误差分析 学生姓名： 学号： 所在学院：信息技术学院 专业：电气工程及其自动化 中国·大庆 2011 年12 月 黑龙江八一农垦大学

摘要 船艇主动力装置的转速、扭矩测量对于把握其工作状态．进行优化控制具有重要意义，当前转速的测量技术已十分成熟，但现有的扭矩测量装置在可靠性、精度或价格方面存在的问题以及船艇恶劣的工作环境，使得扭矩的实时测量远未达到令人满意的程度。本文研究是舰艇非接触式转矩转速仪研制项目的一部分。通过对各种扭矩仪的特性比较，认为磁电相差式扭矩仪属于非接触式测量，不需要结构复杂、容易带来不可靠因素的信号引出装置，结构简单可靠，无需外加电源而有较强的输出信号，对工作环境要求不高，不易受到干扰，能在较宽的环境温度范围下正常工作，且精度高，转速范围大，较为符合船艇的实际工作环境，因而选择了磁电相差式扭矩仪作为研究方向。本文根据磁电相差式扭矩仪的原理和特点，分析其误差产生的主要原因，提出减小误差的措施，完成测量系统的总体方案设计和技术设计。 关键词：扭矩测量仪磁电式设计误差分析

目录 摘要 (2) 前言 (5) 1 系统总设计 (6) 1．1转矩测量设备发展概况 (6) 1．1．1 转矩测量设备的基本类型和主要特征 (6) 1．1．2国内外转矩测量设备发展现状 (7) 1．2非接触式转矩仪方案论证 (7) 1．2．1方案论证遵循的基本原则 (7) 1．2．2系统方案论证 (8) 2 执行器部分 (9) 2．1转矩仪转速特性的基本知识 (9) 2．2减小转速特性误差的途径 (9) 3 信号采样部分 (11) 3．1 波形的模拟计算 (11) 3．1．1影响传感器输出波形及信噪比的因素 (11) 3．2 测量系统的总体设计 (11) 3．3信号采集和处理部分的设计 (12) 3．3．1硬件 (12) 3．3．2软件 (13) 4 应用的传感器 (17) 4．1 传感器概述 (17) 4．1．1引文 (17) 4．1．2分类 (17) 4．1．3定义 (17) 4．1．4原理 (17) 4．1．5总结 (18) 5 试验及结果分析 (19) 5．1试验设计 (19) 5．1．1台架试验的目的 (19) 5．1．2试验设计 (19) 6 结论 (22) 参考文献 (23)

材料力学第四章作业答案

4-1 试作下列各轴的扭矩图。 （a ） (b) 4-4 图示圆截面空心轴，外径D=40mm ，内径d=20mm ，扭矩m kN T ?=1，试计算mm 15=ρ的A 点处的扭矩切应力A τ以及横截面上的最大和最小的扭转切应力。

解：P A I T ρ?= )1(32 44απ-=D I p 又mm 20d = D=40mm 5.0==∴D d α 41244310235500)5.01(32)1040(14.3m I p --?=-???= MPa Pa I T P A 7.63107.6310 23550010151016123 3=?=????==∴--ρτ P W T =max τ 9433431011775)5.01(16 )1040(14.3)1(16--?=-???=-=απD W P a Pa W T P MP 9.84109.8410 11775101693 max =?=??==∴-τ 当2'd =ρ时 MPa Pa I T P 4.42104.4210 23550010101016123 3'min =?=????==--ρτ 4-6 将直径d=2mm ，长l=4m 的钢丝一端嵌紧，另一端扭转一整圈，已知切变模量G=80GPa ，试求此时钢丝内的最大切应力m ax τ。 解：r G ?=τ dx d R r R ?? =∴ R=mm d 12= 3331057.1414.321012101---?=???=??=?=∴l dx d R r R π? MPa Pa r G 6.125106.1251057.11080639=?=???=?=∴-τ （方法二：π?2=， l=4 ，P GI Tl =? ，324d I P π=，r Ip W p = ,l Gd W T P πτ==max ）

高精度动态扭矩传感器

动态扭矩传感器的高精度一直是行业技术人士所追求的目标。目前CFND动态扭矩传感器是一款相对精度高的传感器，具有安装使用方便、性能稳定可靠、量程范围大的特点，动态扭矩传感器采用电阻应变原理，其两端连接方式可根据现场需要分别选用法兰连接、四方键连接、键（通槽）连接。 一、CFND动态扭矩传感器实体图 二、CFND动态扭矩传感器尺寸图

三、CFND动态扭矩传感器原理 在扭矩的测量方面，采用应变片电测技术,在弹性轴上组成应变桥,向应变桥提供电源即可测得该弹性轴受扭的电信号。将该应变信号放大后，经过压/频转换，变成与扭应变成正比的频率信号。 在转速的测量方面，转速测量采用磁电码盘的方法进行测量，每一磁电码盘均有60个齿，轴带动磁电码盘每旋转一周可产生60个脉冲，转速传感器精度可达±0.1%～±0.5%（F·S)，本传感器的测速方法采用内置测速，订货时用户需注明是否监测转速信号。 四、CFND动态扭矩传感器注意事项 1.安装时，不能带电操作，切莫直接敲打、碰撞传感器。 2.联轴器的紧固螺栓应拧紧,联轴器的外面应加防护罩，避免人身伤害。 3.信号线输出不得对地,对电源短路,输出电流不大于10mA屏蔽电缆线的屏蔽层必须与+15V电源的公共端（电源地）连接。

蚌埠高灵传感系统工程有限公司在自主创新的基础上开发生产出力敏系列各类传感器上百个品种，各种应用仪器仪表和系统，以及各种起重机械超载保护装置，可以广泛应用于油田、化工、汽车、起重机械、建设、建材、机械加工、热电、军工、交通等领域。公司除大规模生产各种规格的高精度、高稳定性、高可靠性常规产品外,还可根据用户具体要求设计特殊的非标传感器,以满足用户的特殊要求。如果您想进一步的了解，可以直接点击官网高灵传感进行在线了解。

HIT-S系列扭力测试仪说明书

参考图片： HIT-S经济型扭力测试仪 HIT-S economy type torque tester 功能特点Function HIT-S是专为测试和检测高速冲击而设计制造的一种智能化多功能计量仪器。主要用于检测和校正各种电动风动螺丝批、扭力起子、扭矩扳手的扭矩，各种产品涉及拧紧力的测试、零件扭转破坏性实验等。具有操作简单、精度高、功能全、携带方便等特点，广泛应用于各种电气，轻工，机械制造，科研机构等行业。HIT-S is designed for high-speed impact testing and testing the design and manufacture of an intelligent multifunctional measuring instrument. Mainly used to detect and correct a variety of electric pneumatic screwdrivers, torque screwdrivers, torque, torque wrench, tighten the force involved in a variety of products tested parts to reverse the destructive experiments. Simple operation, high accuracy, full-featured, easy to carry, which is widely used in various electrical, light industry, machinery manufacturing, research institutions and other industries. ·可测试高转速风批或电动工具 ·显示功能：扭矩方向显示，蓝色背光灯。 ·峰值保持功能：可抓取测试中的峰值 ·峰值自动解除功能：峰值保持时间（1-10秒）自由设定 ·自动关机：关机时间（1-60分）自由设定 ·比较功能：上下限偏差值自由设定,红绿指示灯峰鸣器自动声光报警设置；·平均值计算功能：10个测试值记忆、平均值计算功能 ·High speed winds can test batch or power tools ·Display: torque direction display, blue backlight. ·Peak hold function: crawl test peak ·Peak automatic discharge function: peak hold time (1-10 seconds) set free ·Automatic shutdown: shutdown time (1-60 minutes) is free to set ·Compare feature: free to set upper and lower limit deviation, red and green lights automatically buzzer sound and light alarm settings; ·Mean value calculating function: memory test values 10,average calculation functio n

QC T 649汽车转向传动轴总成性能要求及试验方法

中华人民共和国汽车行业标准 汽车转向传动轴总成性能要求及试验方法QC/T 649-2000 1 范围 本标准规定了汽车转向传动轴总成的性能要求及试验方法。 本标准适用于汽车转向传动轴总成。 2 试验项目 2.1 总成间隙试验 2.2 转动力矩试验 2.3 滑动花键的滑动起动力试验 2.4 静扭强度试验 2.5 扭转疲劳寿命试验 3 试验样品 试验样品应按照规定程序批准的图样和技术文件制造，其材料、尺寸、热处理及装配状态应符合图样和技术文件规定。每项试验样品数量不少于3件。 4 损坏的判定 4.1 总成的零件表面出现可见裂纹。 4.2 总成运动不灵活，不能继续使用。 5 性能要求 5.1 总成间隙试验 5.1.1 对于滑动花键结构，总成包含1个万向节，总成的扭转角度不大于45＇。 5.1.2 对于滑动花键结构，总成包含2个万向节，总成的扭转角度不大于1°。 5.1.3 对于无滑动花键结构，总成包含1个万向节，总成的扭转角度不大于15＇。 5.2 转动力矩试验 转动力矩应符合设计要求。 5.3 滑动花键的滑动起动力试验 滑动起动力应符合设计要求。 5.4 静扭强度试验 施加转矩Mj进行静扭强度试验后，总成不允许损坏。 5.5 扭转疲劳寿命试验 施加正反方向的疲劳寿命试验转矩M，经3×105次循环试验后，总成不允许损坏。 6 试验条件 在各项试验项目中，应满足以下条件： 总成应按实际装车状态安装与固定。 7 试验方法 7.1 总成间隙试验 7.1.1 将总成与转向器联接的一端固定，从转向盘一端施加±3Nm的转矩，所施加的转矩也可以按设计要求确定。 7.1.2 测定总成的扭转角度。 7.1.3 测量误差不大于2％。 7.2 转动力矩试验 7.2.1 将转向柱管固定，从转向盘一侧驱动。 7.2.2 测出总成的转动力矩。 7.2.3 测量误差不大于2％。 7.3 滑动花键的滑动起动力试验

第3章扭转作业参考解答

第3章作业参考解答 3-1 试作附图中各圆杆的扭矩图。 习题3-1附图 解答 各杆的轴力图分别见解答附图(a)、(b)、(c)、(d)。 3-2 一传动轴以每分钟200转的角速度转动，轴上装有4个轮子，如附图，主动轮2输入功率60kW ，从动轮1，3，4依次输出功率15kW ，15kW 和30kW 。 （1）作轴的扭矩图。 （2）将2，3轮的位置对调，扭矩图有何变化？ 解答 (1)各轮上作用的力偶矩为 m kN T ×=′′′=716.0200 260 101531p m kN T ×=′′′=865.2200260106032p ， m kN T ×=′′′=716.0200 260101533p m kN T ×=′′′=432.1200 260103034p 扭矩图见附图(a)，最大扭矩为m kN M x ×=149.2max 。 (2) 2，3轮的位置对调后扭矩图见附图(b)，最大扭矩为m kN M x ×=432.1max 。 (a) M x (c) M x /N ·m (b) M x /kN ·m (d) M x /kN ·m 习题 3-2附图 T 1 T 2 T 3 T 4 (a) M x /kN · m 1.432(b) M x /kN ·m

3-3 一直径d =60mm 的圆杆，其两端受T =2kN·m 的外力偶矩作用而发生扭转，如附图示。设轴的切变模量G =80GPa 。试求横截面上1，2，3点处的切应力和最大切应变，并在此三点处画出切应力的方向。 解答 1，2，3点处的切应力分别为 MPa MPa W T p 4.313/22.4716/06.014.320000 .0313 32===′===t t t t 切应力方向见附图(1)。 最大切应变为 496 max max 109.510 8010 2.47-′=′′== G t g 3-4 一变截面实心圆轴，受附图示外力偶矩作用，求轴的最大切应力。 解答 扭矩图见附图(1)。 最大切应力发生在AB 段 MPa W M P x 97.162105.2500 6316 1 max =′′== -p t 3-5 从直径为300mm 的实心轴中镗出一个直径为150mm 的通孔，问最大应力增大了百 分之几? 解答 实心和空心圆截面的扭转截面系数分别为 31161D W P p = ，)1(16 1 432a p -=D W P 16 15 300150(1114412max 2max 1=-=-==a t t P P W W 最大应力增大的百分数 %67.6115 16 max 1max 1max 2=-=-t t t 习题3-3附图 3 (1) 100 300 300 A B C D E

数字扭力测试仪作业指导书

2018年10月19日

数字扭力测试仪操作说明书 1 目的 确保电批扭力测试仪扭力测量的准确性。 2 范围 适用于本公司本司所使用之扭力计HP-10/50等。 3 权责 3.1 PQC ：严格按规程规范作业，定期点检； 3.2仪校员：负责仪器发外计量。 4 作业内容 4.1设备基本参数 4.2仪器面板说明

5 操作步骤 5.1 使用前先检查设备的电量是否充足、固定件是否固定，显示屏出现LOBAT 字样时请充电。 5.2 确保正常后打开电源开关，按下电源键(POWER)。ON 指示灯会发亮。 5.3根据实际需要，按下测量单位转换键(UNIT)切换需要的测试单位,一般使用为Kgf.cm 和N.m.相应单位下的指示灯会发亮。 5.4根据实际需要, 按下测量模式转换键(MODE)切换需要的测试模式,把测量模式至于峰值（PEAK ）状态。 5.5根据测试头安装示意图安装合适测试轴、缓冲弹簧（细弹簧1.5Kgf.cm-6 Kgf.cm,粗弹簧5-30 Kgf.cm ），安装好如下图后放置于扭力测试驱动槽中，必要时可以用内六角锁紧固定。 5.6电批批头通常是卡扣位置处按进去或者拉出来取下电批批头，电批装入扭力测试头之后平放于测试轴的轴耳或六角处。

5.7电批平放于扭力测试适配器上之后用手按复位键(REST)使显示器读数归零（0.00），测试前显示器读数必须为零 5.8电批平放于扭力测试适配器上，启动电批将扭力测试适配器上的扭力测试驱动杆打下去直至弹黄被压紧，弹黄被压紧直至无法再继续往下打为止，显示器上的读数至少持续5秒钟不闪跳为该电批的扭力值。 5.9通常反复测量 3-5次，然后取它们的平均为该电批的扭力值，每一次测量的扭力值不可有太大偏差。取平均值为扭力值记录于巡检报表中。 6 注意事项 6.1使用前确认仪器通过校正，并贴上校正合格标志，发现有效期快到期必须及时送往仪校单位校正处理。

MH-803动态扭矩传感器

MH-803动态扭矩传感器 二、基本原理： 扭矩的测量：采用应变片电测技术 ,在弹性轴上组成应变桥,向应变桥提供电源即可测得该弹性轴受扭的电信号。将该应变信号放大后，经过压/频转换，变成与扭应变成正比的频率信号。如图1所示： 三、产品特点：

2.将联轴器分别装入各自轴上。 3.调节扭矩传感器与基准面的距离，使它的轴线与原动机和负载的轴线的同轴度小于Φ 0.03mm，固定扭矩传感器在基准面上。 4.紧固联轴器，安装完成。 七、信号输出与信号采集： 1、扭矩信号输出基本形式： ?方波信号、脉冲信号。 ?可根据用户需要制成电压模拟信号输出或电流模拟信号输出（单向、静止扭矩测量）。 2、扭矩信号处理形式： ?扭矩传感器输出的频率信号送到频率计或数字表，直接读取与扭矩成正比的频率信号或电压、电流信号。 ?扭矩传感器的扭矩与频率信号送给单片机二次仪表，直接显示实时扭矩值、转速及输出功率值及 RS232通讯信号。 ?直接将扭矩与转速的频率信号送给计算机或 PLD进行处理。 八、维护与保养： 1.每隔一年应给扭矩传感器两端轴承加润滑脂。加润滑脂时，仅将两端轴承盖打开，将润滑脂加入轴承，然后装上两端盖。 2.应储存在干燥、无腐蚀、室温为 -20℃——70℃的环境里。 九、注意事项： 1.安装时，不能带电操作，切莫直接敲打、碰撞扭矩传感器。 2.联轴器的紧固螺栓应拧紧 ,联轴器的外面应加防护罩，避免人身伤害。 3.信号线输出不得对地 ,对电源短路,输出电流不大于10mA?屏蔽电缆线的屏蔽层必须与 +15V 电源的公共端（电源地）连接。 十、安装使用： 1、使用环境：扭矩传感器应安装在环境温度为0℃～ 60℃，相对湿度小于90%，无易燃、易爆品的环境里。不宜安装在强电磁干扰的环境中。 2、安装方式： (1) 水平安装:如图11所示:

尾传动轴扭矩遥测装置技术方案

TEL1尾传动轴扭矩遥测装置技术方案 第一章概述 直升机尾传动轴位于主减速器与尾减速器间，负责将动力传输给尾减速器以驱动尾桨。在一般工作状况下，尾传动轴的负荷较大，使用条件复杂，因此尾传动轴的扭矩测量对评估其平衡振动特性与可靠性息息相关。由于尾传动轴是旋转部件，若直接连接线束测试，会造成线束缠绕折断。常规办法不能解决扭矩数据传输问题，因此选用遥测的方式来进行尾传动轴扭矩数据的传输。 我们提供的TEL1尾传动轴扭矩遥测装置 由信号采集模块、拾取头、信号接收机、电缆、 电源适配器、与安装附件组成。信号采集模块 是一块柔性电路板，重量小于2克，可缠绕在 尾传动轴上，在尾传动轴高速转动时，不会影 响其动平衡。信号采集模块上有两个焊接端 子，一面与半桥或全桥应变片连接，另一面与 缠绕在轴上面的线圈连接。信号采集模块采集 到应变信号后，将其进行编码，再通过线圈发 射出去。拾取头被放置在距离线圈25mm的 距离内，通过电磁场感应的方式，为信号采集 模供电并传输数据。拾取头将接收到的数据经 过电缆传送到接收机上，接收机将数据解码后，再进行模拟输出。 TEL1尾传动轴遥测装置测量重复性良好，系统精度优于0.2%，并且不受周围电磁场干扰。采集模块使用时无需电池，可以长时间使用。该装置提供模拟输出，可以与其他传感器一起连接在数据采集设备上。

第二章 设备组成与技术参数 我们提供的TEL1尾传动轴遥测装置由信号采集模块、拾取头、信号接收机、电源适配器及电缆、与安装附件组成。 安装附件包括了 玻璃纤维胶带、磁性胶带、卡箍、螺丝刀、扳手、铜线圈。 2.1 信号采集模块 信号采集模块是一块柔性电路板，重量小于2克， 可缠绕在尾传动轴上，在尾传动轴高速转动时，不会影响其动平衡。 信号采集模块上有两个焊接端子， 一端与一个半桥或一个全桥应变片连接，信号采集模块除了可以采集应变信号外，还可为应变片提供激励电压。信号采集模块的另一端与铜线圈连接，进行信号传输及获取供电。 该模块的标准长度为70mm, 可完全覆盖直径25mm 的轴。 如用户需要增加模块长度，可在下单时提出，但会有附加的设计费用。 设备名称:TEL1尾传动轴扭矩遥测装置 序号 设备组成 型号 数量 厂家 1 信号采集模块 FLEX-STG 1套 KMT 2 拾取头 TEL1-PHPU 1套 KMT 3 信号接收机 TEL1-DEC 1套 KMT 4 电缆 DC-Cable 1套 KMT 5 电源适配器 AC-ADP 1套 KMT 6 安装附件 TEL1-KIT 1套 KMT 信号采集模块主要技术参数 序号 项目 技术参数 1 工作温度 -10°C 到 +85°C 2 输入类型 应变（半桥或全桥， 350-1000Ω） 3 最大转速 20000转/分钟 4 采样率 6.944kHz 5 供电电压 4V 6 供电方式 感应 7 尺寸 70mmx20mmx2mm 8 重量 2g

2018扭力测试仪图文操作规程

扭力扳手校准操作规程 一．目的 1.避免内螺纹碰焊柱及外螺纹碰焊柱焊接的破坏 2.确保装配中螺钉、螺母或碰焊柱的紧固 二．适用范围 本规范适用于本公司的电动枪校准 三．标准 箱盖螺钉拧紧及破坏扭矩参照表一（N.M） 接地螺母拧紧及破坏扭矩参照表二（N.M） 固定脚螺母拧紧及破坏扭矩参照表三（N.M） 四、操作手法 1．校准准备工作 1.1使用前先将扭矩仪固定在墙壁上或固定在水平台上； 1.2将扭矩仪的电源线接上220V电源，打开电源开关，预热20分钟； 2.定期校准 2.1各类扭力扳手的校准时间为6个月; 2.2指针式扭力扳手 2.2.1根据被检扳手的联接方头尺寸，选择合适的联接头插入传感器的方孔内，将扭矩仪的常态、峰值开关打至常态，此时扭矩仪具有跟踪显示功能，旋转调零电位器调至零点，装上被检扳手(能调零的扳手插入前应先对零)。注意：插入扳手后，在没有加力前扭矩仪会显示一定值，此值是由扳手的自重产生的，不能再消除； 2.2.2手握扳手的手柄部位，沿垂直方向缓慢扳动扳手，均匀检测三个点，逐点观察扭矩仪所显示的扭矩值，并重复3遍。按下列公式计算出示值相对误差(Q)和示值相对变动值(B)，并将结果填写在《扭力扳手校准记录表》中：

Q=(M―M 均)×100% B=(Mmax―Mmin )×100% 式中：M-----检测点的扭矩值 M 均---三次显示扭矩的算术平均值 Mmax----检测三次显示扭矩的最大值 Mmin----检测三次显示扭矩的最小值 2.2.3校准判定 2.2. 3.1在Q 的绝对值≤10%且B 值≤10%时,扭力可正常使用; 2.2. 3.2在Q 的绝对＞10%或B 值＞10%的情况下应对扭力扳手进行维修调整;调整后仍达不到要求的扭力扳手应给予报废处理; 2.3定力 (咔嚓)扳手 2.3.1根据被检扳手的联接方头尺寸，选择合适的联接头插入传感器的方孔内，将扭矩仪的常力仪具有峰值保持功能，此后按下复位健(清除前一次的峰值)，旋转调零电位器调至零点,装上被检扳手; 2.3.2手握扳手的手柄垂直缓慢加力，均匀检测三个点,待听到咔嚓声响停止加力，此时扭矩仪显示的数值即为测得值,并重复三遍（每次重复检测前，必须将扳手拿下来，再按复位键），按2.2.2中的方法计算出示值相对误差(Q)和示值相对变动值(B)。注意：检定力扳手时，加力一定要均匀缓慢，否则扳手的力矩相差很大; 2.3.3校准判定按2.2.3条款执行; 3.作业验证校准 3.1作业验证频次按相关作业指导书执行; 3.2校准操作方法按以上条款执行; 3.3根据图纸或作业指导书扭矩要求规范上下限的中间值设置扭力扳手的检测点,观察扭矩仪示的值(重复三遍)是否在扭矩要求规范内,如果不在规范内,调整扭力扳手的检测点,直至扭矩仪显示的值(重复三遍)在扭矩要求规范内,此时的检测点值即为拧紧螺母时扭力扳手所需达到(或设定)值,并在作业准备验证记录表中记录检测点值和扭矩仪对应的显示值。 接通电源→调零→复位→选择校准电动枪档位→按照螺钉规格选择套筒→按上表测试扭矩选择电动枪合适档位。最后确定的档位就是对应螺钉扭矩校准档位

那些你不知道的扭矩传感器

那些你不知道的扭矩传感器 扭矩传感器主要用来测量各种扭矩、转速及机械效率，它将扭力的变化转化成电信号，其精度关系到所在测试系统的精度。其主要特点在于既可以测量静止扭矩，也可以测量旋转转矩和动态扭矩；并且检测精度高，稳定性好，抗干扰性强；不需反复调零即可连续测量正反转扭矩，没有导电环等磨损件，可以高转速长时间运行；它输出高电平频率信号可直接送计算机处理。下面我们简单了解一下常用的扭矩传感器都有哪些。 非接触式扭矩传感器 非接触式扭矩传感器也是动态扭矩传感器，又叫转矩传感器，转矩转速传感器，旋转扭矩传感器等。它的输入轴和输出轴由扭杆连接，输入轴上有花键，输出轴上则是键槽，当扭杆受到转动力矩作用发生扭转的时候，花键与键槽的相对位置则被改变，它们的相对位移改变量就是扭转杆的扭转量。这样的过程使得花键上的磁感强度变化，通过线圈转化为电压信号。非接触扭矩传感器的特点是寿命长、可靠性高、不易受到磨损、有更小的延时、受轴的影响更小，应用较为广泛。

应变片扭矩传感器 应变片扭矩传感器使用的是应变电测技术。它的原理是利用弹性轴，粘贴应变计，组成了测量电桥，当弹性轴受扭矩作用发生微小形变，电桥的电阻值就会发生变化，进而电信号发生了变化，实现扭矩的测量。 应变片扭矩传感器的特点是分辨能力高、误差较小、测量范围大、价格低廉，便于选择和大量使用。 相位差式转矩转速传感器 相位差时扭转传感器就是扭转角相位差式传感器，它的原理就是根究磁电相位差式转矩测量技术，才弹性轴的两端安装两组齿数、形状及安装角完全相同的齿轮，齿轮外侧安装接近传感器。当弹性轴旋转时，两组传感器的波形产生相位差，从而计算出扭矩。 它的特点主要是实现了转矩信号的非接触传递，检测的信号是数字信号，转速较高。但是这种扭矩传感器体积较大，低转速时的性能不理想，因此应用已不是很广泛。

动态扭矩传感器

本产品是通用型数字扭矩传感器，通过弹性或刚性联轴器将传感器安装在动力设备与负载设备之间。转速测量采用光电码盘设计。主要用于航天、航空、汽车、建筑、化工、机械行业等领域： 1、风机、水泵、电动机、发动机、内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率的检测； 2、齿轮箱、扭力板手的扭矩及功率的检测； 3、大型机车、飞机、船舶、矿山机械中的扭矩及功率的检测； 4、可用于制造面粉粘度计； 技术特点是： 1.可以测量静态旋转扭矩及动态过程的旋转扭矩。 2. 测量正向，反向扭矩时不需要调零，输出信号为频率信号。 3. 结合电子技术实现非接触电源供电输入与扭矩信号输出。

4. 扭矩的测量与旋转速度，方向无关。 5. 数字化处理信号输出，抗干扰能力强，性能稳定可靠，使用寿命长。 6. 扭矩的频率输出的范围：(正反向)。 7. 输入电源极性，幅值保护，输出信号保护。 8. 体积小，重量轻，安装方便。 9. 可测量正反向扭矩，转速及功率。 安装注意事项是： 1.使用两组联轴器，将传感器安装在动力设备与负载之间。一端用法兰盘或连接套与被测设备相连，另一端固定或施力 2.分别调整动力设备、负载、传感器的中心高度和同轴度，要求小于0.05mm，然后将其固定，并紧固可靠，不允许有松动，使用小量程或高转速传感器时，更要严格保证连接的中心高和同轴度。否则可能造成测量误差及传感器的损坏。 3.连接时可选用刚性或弹性联轴器，在震动较大或同轴度无法保证安装要求时（大于0.05mm，小于0.2mm），建议选用弹性联轴器（会影响测量精度），

安装同轴度超过0.2mm时，严禁使用。 使用中如有疑问请及时与郑州沐宸自动化科技有限公司联系，保修期之内不得自行拆卸，如果传感器不能满足您的要求，传感器本体及外壳没有任何损伤的前提下可以进行更换处理。

材料力学作业习题讲解

第二章 轴向拉伸与压缩 1、试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力,并做轴力图。 （1） （2） 2、图示拉杆承受轴向拉力F =10kN ，杆的横截面面积A =100mm 2 。如以α表示斜截面与横 截面的夹角，试求当α=10°,30°,45°,60°,90°时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。 3、一木桩受力如图所示。柱的横截面为边长200mm 的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E =10GPa 。如不计柱的自重，试求： (1)作轴力图； (2)各段柱横截面上的应力； (3)各段柱的纵向线应变； (4)柱的总变形。 4、(1)试证明受轴向拉伸(压缩)的圆截面杆横截面沿圆周方向的线应变d ε,等于直径方向的 线应变d ε。 (2)一根直径为d =10mm 的圆截面杆,在轴向拉力F 作用下,直径减小0.0025mm 。如材料的弹性摸量E =210GPa ，泊松比ν=0.3,试求轴向拉力F 。 (3)空心圆截面钢杆,外直径D =120mm,内直径d =60mm,材料的泊松比ν=0.3。当其受轴向拉伸时, 已知纵向线应变ε=0.001,试求其变形后的壁厚δ。

5、图示A和B两点之间原有水平方向的一根直径d=1mm的钢丝,在钢丝的中点C加一竖直荷载F。已知钢丝产生的线应变为ε=0.0035,其材料的弹性模量E=210GPa，钢丝的自重不计。试求： (1) 钢丝横截面上的应力(假设钢丝经过冷拉,在断裂前可认为符合胡克定律)； (2) 钢丝在C点下降的距离?； (3) 荷载F的值。 6、简易起重设备的计算简图如图所示.一直斜杆AB应用两根63mm×40mm×4mm不等边角钢组 [σ=170MPa。试问在提起重量为P=15kN的重物时,斜杆AB是否满足强度成,钢的许用应力] 条件? 7、一结构受力如图所示,杆件AB,AD均由两根等边角钢组成。已知材料的许用应力[σ=170MPa，试选择杆AB,AD的角钢型号。 ] E

扭矩测量方法

扭矩测量的方法原理 引言：扭矩是工厂场地上大多数设备的重要被测量对象之一。测量扭矩常常被误解，这就可能导致对测量系统的过度设计或设计不足。本文介绍多种用于扭矩测量的技术和折衷方法。 扭矩可以分为两大类，静态扭矩或动态扭矩。用于测量扭矩的方法可以被进一步分为两类，反扭矩和联机扭矩测量。被测扭矩的类型以及现有各类传感器，对所测的数据精度及测量的成本有重要影响。 在讨论静态和动态扭矩的比较中，最容易入手的是首先了解静力和动力的差异。简而言之，动力包括加速度，而静力则没有。 动力和加速度之间的联系被描述为牛顿第二定律：F=ma(力等于物质质量乘以加速度)。以汽车自身物质(质量)把车停下所需要的力就是动力，因为汽车必须被减速。由刹车卡钳施加以停止汽车的力就是静力，因为所涉及的刹车垫没有加速度。 扭矩只是旋转力或通过一定距离产生的力。根据前面的讨论，它被认为是静力，如果它没有角加速度的话。时钟弹簧施加的扭矩就是静态扭矩，因为没有旋转，因而也就没有角加速度。当汽车以匀速在高速公路上巡航的时候，通过汽车传动轴传输的扭矩就是一个旋转静态扭矩的例子，因为即使存在旋转，以匀速行驶也没有加速度。 汽车引擎产生的扭矩有静态和动态扭矩，取决于测量的部位。如果在机轴中测量扭矩，当汽缸每一次燃烧且活塞旋转机轴的时候，就有大的动态扭矩波动。 如果在传动轴测量扭矩，那几乎就是静态扭矩，因为调速轮和传动系统要阻尼引擎产生的动态扭矩。用曲柄提升车窗所需要的扭矩就是静态扭矩的例子，尽管涉及到旋转加速度，因为曲柄的加速和旋转惯性很小，与车窗运动有关的摩擦力相比，所产生的动态扭矩(扭矩=旋转惯性*旋转加速度)可以忽略不计。 最后一个例子描述了一个事实，大多测量应用都在某种程度上涉及静态和动态扭矩。如果动态扭矩是整个扭矩的主要组成部分或是感兴趣的扭矩，那么，要特别考虑何时对其作出最佳的测量。 反扭矩与联机扭矩的比较 通过在扭矩支撑零件之间插入一种扭矩传感器，可以做联机扭矩测量，非常类似于在套筒和套筒扳手之间插入延长杆。旋转套筒所需要的扭矩直接由套筒延长杆支撑。该方法容许扭矩传感器被放置在尽可能与感兴趣的扭矩靠近的地方，并避免可能出现的测量误差，如寄生扭矩(轴承等等)、无关负载和具有大的旋转惯性 的零件(会阻尼动态扭矩)。

扭矩传感器样本

工作原理： 传感器扭矩测量采用应变电测技术。在弹性轴上粘贴应变计组成测量电桥，当弹性轴受扭矩产生微小变形后引起电桥电阻值变化，应变电桥电阻的变化转变为电信号的变化从而实现扭矩测量。下面为扭矩测量的主要工作原理框图，由于采用了能源与信号的无接触传输，完美的解决了旋转状态下的扭矩测量。 电源 当测速码盘连续旋转时，通过光电开关输出脉冲信号，根据码盘的齿数和输出信号的频率，即可计算出对应的转速。 技术指标： 1.测量范围：0.5N·m--5万N·m（分若干档） 2.非线性度：±0.1%--±0.3%（Ｆ·Ｓ） 3.重复性：±0.1%--±0.2%（Ｆ·Ｓ） 4.精度：±0.2%--±0.5%（Ｆ·Ｓ） 5.环境温度：-40℃--70℃ 6.过载能力：150% 7.频率响应：100 μs 8.输出信号: 频率方波 (标准产品)，也可以为4-20毫安电流或电压信号 零扭矩: 10 KHz 正向满量程: 15 KHz 反向满量程: 5 KHz 9.输出电平：5V （可以根据客户的要求作出调整),负载电流<10mA 10.信号插座： (1)0. (2)+12V. (3)-12V. (4)转速. (5)扭矩信号. 11．绝缘电阻：大于200MΩ 12．相对湿度：≤90%RH 量程选择： 转矩转速传感器的量程选择应以实际测量的最大转矩来确定，通常情况下应留有一定余量，防止出现过载以至于损坏传感器。 计算公式：M=9550*P/N 1

M：转矩单位（牛.米）P：电机功率单位（千瓦）N：转速单位（转/分钟） 如您使用的电机为三相感应电机，转矩量程应选择为额定扭矩的2-3倍，这是由于电动机的启动转矩较大的缘故。 型号选择 C系列转速转矩传感器 代号类型 4 常规动态测试 5 静态（适用于非旋转场合） 6 小量程（10牛米以下） 4A 为4型换代产品 6A 为6型换代产品 7 可以同时测量轴向力 量程测量范围（NM） 0.5 0—0.5 1 0—1 2 0—2 5 0—5 10 1—10 20 2—20 50 5—50 100 10—100 200 20—200 300 30—300 500 50—500 700 70—700 1000 100—1000 2000 200—2000 5000 500—5000 10000 1000—10000 20000 2000—20000 50000 5000—50000 代号输出形式 1 频率输出 2 4-20mA 3 电压输出 代号精度等级 A 0.2 B 0.5 2

扭矩传感器原理与应用

扭矩传感器原理与应用 一．特点 1. 既可以测量静止扭矩，也可以测量旋转转矩; 2.既可以测量静态扭矩，也可以测量动态扭矩； 3. 检测精度高，稳定性好；抗干扰性强; 4. 体积小，重量轻，多种安装结构，易于安装使用； 5. 不需反复调零即可连续测量正反转扭矩; 6.没有导电环等磨损件，可以高转速长时间运行； 7．传感器输出高电平频率信号可直接送计算机处理； 8．测量弹性体强度大可承受100%的过载。 二测量原理 将专用的测扭应变片用应变胶粘贴在被测弹性轴上并组成应变桥,向应变桥提供电源即可测得该弹性轴受扭的电信号。将该应变信号放大后，经过压/频转换，变成与扭应变成正比的频率信号。本系统的能源输入及信号输出是由两组带间隙的特殊环型变压器承担的,因此实现了无接触的能源及信号传递功能。(虚线内为旋转部分) 三传感器原理结构（０１图） 在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥，即为基础扭矩传感器；在轴上固定着：(1)能源环形变压器的次级线圈，(2)信号环形变压器初级线圈，(3)轴上印刷电路板，电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。在传感器的外壳上固定着： 图五数字式扭矩传感器测量原理图 （1)激磁电路，(2)能源环形变压器的初级线圈(输入)，(3) 信号环形变压器次级线圈(输出)，(4)信号处理电路 四工作过程 向传感器提供±15V电源，激磁电路中的晶体振荡器产生４００Hz的方波，经过TDA2030功率放大器即产生交流激磁功率电源，通过能源环形变压器T1从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈，得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±５V的直流电源，该电源做运算放大器AD822的工作电源；由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源，该电源既作为电桥电源，又作为放大器及V/F转换器的工作电源。当弹性轴受扭时，应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器AD620放大成1.５v±1v的强信号，再通过V/F转换器LM131变换成频率信号，通过信号环形变压器T2从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈，再经过传感器外壳上的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号，该信号为TTL电平,既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理。由于该旋转变压器动- -静环之间只有零点几毫米的间隙，加之传感器轴上部分都密封在金属外壳之内，形成有效的屏蔽，因此具有很强的抗干扰能力。 本传感器输出的频率信号在零点时为10kHz.正向旋转满量程时为15KHz.反向旋转满量程时为5KHz。即满量程变量为5000个数/每秒。转速测量采用光电齿轮或者磁电齿轮的测量方法，轴每旋转一周可产生60个脉冲，高速或中速采样时可以用测频的方法，低速采样时可以用测周期的方法。本传感器精度可达±0.2%～±0.5%（F·S）。由于传感器输出为频率信号，所以无需AD转换即可直接送至计算机进行数据处理。 五应用范围 1. 检测发电机，电动机，内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率。

试作下列各轴的扭矩图

计 算 题( 第五章 ) 5.1 试作下列各轴的扭矩图。 5.1图 5.2 图示传动轴，转速m in r 300=n ，A 轮为主动轮，输入功率kW 50=A P ，B 、C 、D 为从动轮，输 出功率分别为kW 10=B P ，kW 20==D C P P 。⑴试作轴的扭矩图；⑵如果将轮A 和轮C 的位置 对调，试分析对轴受力是否有利。 题5.2图 题5.3图 5.3 T 为圆轴横截面上的扭矩，试画出截面上与T 对应的切应力分布图。 5.4 图示圆截面空心轴，外径mm 40=D ，内径mm 20=d ，扭矩m kN 1?=T ， 试计算mm 15=ρ的A 点处的扭转切应力A τ以 及横截面上的最大和最小的扭转切应力。

题5.4图 5.5 一直径为mm 90的圆截面轴，其转速为m in r 45，设横截面上的最大切应力为MPa 50，试求所传递的功率。 5.6 将直径mm 2=d ，长m 4=l 的钢丝一端嵌紧，另一端扭转一整圈，已知切变模量GPa 80=G ，求此时钢丝内的最大切应力 m ax τ。 5.7 某钢轴直径mm 80=d ，扭矩m kN 4.2?=T ，材料的许用切应力[]MPa 45=τ，单位长度许用扭 转角[]m )(5.0 =θ，切变模量GPa 80=G ，试校核此轴的强度和刚度。 5.8 阶梯形圆轴直径分别为d1=40mm ，d2=70mm ，轴上装有三个皮带轮，如图所示。已知由轮3输入的功率为N3=3kW ，轮1输出的功率为N1=13kW ，轴作匀速转动，转速n=200r/min ，材料的许用切应力[]MPa 60=τ，GPa 80=G ，许用扭转角[]m 2 =θ＝。试校核轴的强度和刚度。 题5.8图 5.9 一钢轴受扭矩m kN 2.1?=T ，许用切应力[]MPa 50=τ，许用扭转角[]m 5 .0 =θ，切变模量GPa 80=G ，试选择轴的直径。 5.10 桥式起重机题 5.10图所示。若传动轴传递的力偶矩 m kN M e ?=08.1，材料的许用切应力

扭矩传感器设计说明书

扭矩测量仪设计说明书

目录 一、设计背景 (3) 二、设计题目与设计要求 (3) 三、扭矩测量及应变片的原理 (3) 1、扭矩测量的原理 (4) 2、应变片的原理 (4) 四、总体方案确定 (5) 五、具体方案设计 (5) 1、扭矩传感器的设计 (6) 2、信号的中间变换与传输 (7) 3、试验数据采集系统设计 (10) 六、测量误差分析及数据处理 (11) 七、参考文献 (12) 八、附件 1、CAD图 2、感想

一、设计背景 不久前，市场研究机构Darnell Group在一份报告中指出，2010年扭矩测量仪价格预计将与现有模拟产品持平。扭矩测量仪的平均价格已经从几年前的6美元降到了目前的3美元以下，预计2010年将跌破2美元。Darnell表示，随着数字与模拟控制器解决方案价格趋同，更多、更符合具体应用的第二代扭矩测量仪推出，软件开发环境持续改善，以及市场更加了解扭矩测量技术等因素的推动，扭矩测量产品生命周期的“引入”阶段接近结束，扭矩测量仪市场将迎来加速增长。 现在，中国已成为全球最大的数字式控制产品应用市场。汽车电子和工业电子成为维持中国数字是控制器市场增长的关键推动因素。此外，监控、马达控制和测量仪器市场的增长也对中国市场有较大贡献，特别是安全系统、马达控制、电力机车、安全与控制以及车载娱乐系统将成为扭矩测量仪的新驱动力。 扭矩传感器，分为动态和静态两大类，其中动态扭矩传感器又可叫做转矩传感器、转矩转速传感器、非接触扭矩传感器、旋转扭矩传感器等。扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。扭矩传感器可以应用在制造粘度计，电动（气动，液力）扭力扳手，它具有精度高，频响快，可靠性好，寿命长等优点。 二、设计题目与设计要求 1、设计题目：设计一款扭矩仪及扭矩传感器。 2、设计要求： 1）精度高，频响快，可靠性好，寿命长； 2）体积小、质量轻，便于安装使用； 4）没有导电环等磨损件，可以高速长时间运行； 3、使用条件： 由于扭矩测量仪一般用在机器之间的传动轴上，振动大，灰尘、油雾、水污比较多，故要求传感器封闭，只留下两个轴端在外面，工作温度在0~60度。 三、扭矩测量及应变片的原理 1、扭矩测量的基本原理 根据第九章相关内容。（P145~146） 扭矩测量的基本原理如下： 电阻应变式转矩仪是根据应变原理来测量扭矩的。处于动力机械和负荷之间

轴的扭矩图

6—6 轴的扭矩图·功率N 、转速n 和外力偶矩间的关系 轴在受到垂直于其轴线的一对力 偶矩作用时，轴将受到扭转。 (1)N ·n ·间的关系 在工程实践中，作用于轴上的外力偶矩常常不是直接给出的。经常给出的是轴所传递的功率和转速。设通过轮子传递的功率为N 千瓦(kW)，轴的转速为每分钟n 转(r/min)，则作用此轮上的外另偶矩可如下求得(图6-15)： N 个kW 的功率相当于每分钟作功： 它应等于 作用于轮上的外力偶矩每分钟内所作的功： =n × (N ·) 由两者相等可得： 当给出的功率N 是以马力(Ps)为单位时，因1PS=735.5N ·m ／秒,故外身偶 矩的 计算公式就是： 此即作用手轴上的外力偶矩(N ·m)和轴所传递的功率N (kW 或PS )、轴 的 转速n (r ／min )间的关系。 (2)扭矩图 知道了作用在轴上的诸外力偶矩，则轴内任一横截面上的扭矩，也可根据截面 一边所有外力偶矩(或所有外力对轴线x 之矩)的代数和而求得， 用式子表达即： 式中是截面二边的任一广义力，它可代表力也可以代表力偶。各项前的正、负号也 是按变形方式来规定的，如图6-16所示，即以引起右旋扭转变形的扭矩为正，反之为负。 m m m m m m 2 W m n M m i P

例6-6 设有一传 动轴如图6-17a 所示，其转速n=300r ／min ，轮1输入的功 率=50kW ，轮2、轮3输出的功率分别为=20kW 和=30kW 。试作该轴的扭矩图。 解：1)首先由公式(6-8)求出作用在各轮子上的外力偶矩： =9549·／n =9549·50／200 =2387 N ·m 同理， ’ =9549·20／200 =955N · =9549·30／200 =1432 N ·m 2)由公式(6-10)分段列出扭矩表达式： 1N 2N 3 N 1m 1N 2m m 3 m