扭矩怎么算，三种常用的扭矩测量方法与原理详解？-营销圈

扭矩怎么算，三种常用的扭矩测量方法与原理详解？

用户投稿 • 2022年5月21日 am7:48 • 网络资讯 • 阅读 645

扭矩测量原理

扭矩为扭力与作用点到扭力作用方向的距离之乘积，单位是牛顿·米（N·m）。扭矩测量的方法，按照它的基本原理可以分为∶传递法、平衡力法及能量转换法三类。

（1）传递法又称扭轴法，它是根据弹性轴在传递扭矩时所产生的物理参数的变化而测量扭矩的方法。这些变化的物理参数可以是弹性轴的变形、应变和应力。

（2）平衡力法又称反力法，它是用平衡扭矩去平衡被测扭矩，从而求得被测扭矩。该方法仅能测量匀速工作情况下的扭矩，不能测量动态扭矩。

（3）能量转换法，它是根据能量守恒定律，间接测量扭矩的方法。

其中，传递法和平衡力法为直接测量扭矩的方法，测量方便、精度高，而能量转换法为间接测量扭矩的方法，测量误差比较大，常达±（10～15）%。只有在无法进行直接测量的场合下，才采用间接测量法。

相应地，扭矩测量仪大致可以分为三大类∶传递类、平衡力类及能量转换类。扭矩测量传感器可以分为∶变形型、应力型和应变型。

应变式扭矩测量

在扭矩作用下，转轴表面处于纯剪切应力状态，其剪应力大小等于与轴线成士45°的主应力σ1和σ2，因此沿与轴线士45°方向粘贴应变片，可测出应变。（σ1方向为拉应变ε1，σ2方向为压应变ε2）如图（a）所示，图（b）、（c）是半桥和全桥连接。

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压磁式扭矩测量

铁磁材料的转轴受扭矩作用时，导磁率发生变化。两个U形铁芯分别绕有线圈A—A和B—B，其中 A—A沿轴线方向，B—B沿垂直于轴线的方向放置，彼此互相垂直。其开口端和转轴表面保持1～2mm空隙，如图所示。当 A—A线圈通入交流电，形成通过转轴的交变磁场。在转轴不受扭矩时，磁力线和B—B线圈不交链。当转轴受扭矩作用后，转轴材料导磁率变化，使部分磁力线与 B—B线圈交链，并在 B—B线圈产生感应电势。

感应电势随扭矩增大而增大，并在一定范围内成线性关系。根据感应电势的大小，可以测量扭矩的大小。压磁式传感器也称为磁弹传感器，该方法的特点是可以进行非接触式测量，使用方便。但要求旋转过程不出现径向跳动，避免铁芯与转轴间隙改变，造成测量误差甚至破坏测量设备。

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光电式扭矩测量

如下图所示，在转轴上固定两只圆盘光栅。在不承受扭矩时，两光栅的明暗区正好互相遮挡，光源没有光线透过光栅照射到光敏元件，无输出信号;

当转轴受扭矩后，转轴变形将使两光栅出现相对转角，部分光线透过光栅照射到光敏元件上，产生输出信号。扭矩愈大，扭转角愈大，穿过光栅的光通量愈大，输出信号愈大，从而可实现扭矩测量这种扭矩测量仪的工作转速为 100～800r/min，精度为1%

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应变式扭矩测量

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光电式扭矩测量

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