扭矩的測(cè)量及方法
扭矩是機(jī)械量中的一個(gè)重要參數(shù)。軸上的扭矩是指作用在軸上的力與其作用線到軸中心的距離的矢量積的總和。單位為N.m。
在運(yùn)轉(zhuǎn)中,軸之間功率的傳遞是在一定轉(zhuǎn)速下通過(guò)軸上所受的扭矩來(lái)傳遞的(有些情況下軸是處于靜止?fàn)顟B(tài)下受扭的)。
一般是將傳遞的扭矩和轉(zhuǎn)速同時(shí)測(cè)量,此兩參數(shù)的乘積即為該軸傳遞的功率。
在運(yùn)轉(zhuǎn)中,軸之間功率的傳遞是在一定轉(zhuǎn)速下通過(guò)軸上所受的扭矩來(lái)傳遞的(有些情況下軸是處于靜止?fàn)顟B(tài)下受扭的)。
一般是將傳遞的扭矩和轉(zhuǎn)速同時(shí)測(cè)量,此兩參數(shù)的乘積即為該軸傳遞的功率。
扭矩測(cè)量?jī)x表按其工作原理可分為兩大類。
一類是根據(jù)牛頓第三定律作用力與反作用力相等的原理設(shè)計(jì)的;
另一類是利用扭務(wù)軸受扭要產(chǎn)生一定扭轉(zhuǎn)角或應(yīng)變的原理設(shè)計(jì)的,并可通過(guò)直接測(cè)量扭轉(zhuǎn)角或應(yīng)變的大小來(lái)確定扭矩的大小。
一般前一類多用于測(cè)量靜態(tài)和穩(wěn)態(tài)(恒轉(zhuǎn)速)時(shí)的扭矩,后一類適用于轉(zhuǎn)速變化時(shí)扭矩的**測(cè)量。
反作用力矩測(cè)量法
此方法是把被測(cè)量裝置(它們可以是動(dòng)力源也可以是負(fù)載)的殼體用軸承支架支起,在殼體上固定有力臂。通過(guò)測(cè)量已知長(zhǎng)度的力臂端部上的力來(lái)獲得被測(cè)裝置的反力矩。
通過(guò)測(cè)量扭力軸變形扭轉(zhuǎn)角來(lái)測(cè)量扭矩的方
扭力軸的設(shè)計(jì)原理如圖3.15所示。當(dāng)扭力軸的一端受扭后,相對(duì)于另一端就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)扭轉(zhuǎn)角由材料力學(xué)可知
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式中,L為扭力軸長(zhǎng)度;D為扭力軸直徑;T為外加扭矩;G為軸材料的剪切彈性模量,一般鋼G=(8.16~8.29)×1010Pa。
由上式可見(jiàn),只要軸的受力在材料的彈性極限以內(nèi),受扭后的扭轉(zhuǎn)角與外加扭矩T是成正比的。所以,扭轉(zhuǎn)角的大小可以直接反映扭矩的大小。若能采用某種傳感器將此扭轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換成其它物理量并加以測(cè)量和顯示,就是一套完整的扭矩測(cè)量?jī)x。