CN104677536B - 一种转轴动态扭矩测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转轴动态扭矩测试装置，包括止动螺栓、止动垫片、内套筒、外套筒、法兰螺栓、法兰盘、回转体、键、转轴、无线扭矩节点、电阻应变片。在测量转轴的扭矩时，不需要把转轴截断，并通过扭矩传感器把两根截断轴连接起来测量转轴的扭矩，测量转矩时，对回转轴无损伤，安装空间小，制作成本低，测量精度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种扭矩测试测试方法，尤其涉及一种转轴扭矩的测试装置。
背景技术
扭矩是旋转动力机械的重要工作参数，而扭矩测量已成为机械量测量中一个重要的组成部分。若能准确、可靠、方便的测出受试机械平均、瞬时和峰值的扭矩值、转速和功率，这将有利于改进和提高机械零件的性能。扭矩可分为两大类，静态扭矩和动态扭矩。由于动力输入时存在着加速度，动态扭矩的测量回转体一般会产生相对运动，所以在整体设计上对引线、信号处理及机械连接方式要求较高。
传统的方法是把安装回转体的转轴截断，再由一个扭矩传感器把两个截断的转轴连接在一起，通过该扭矩传感器测量回转体传递到转轴扭矩，或测量转轴传递到回转体的扭矩，这种方法测量可靠，但是，在工作现场，往往没有安装该扭矩传感器的位置，也不允许把转轴截断；扭矩无线测试装置可以在不截断转轴的情况下测量外表没有保护装置的转轴扭矩，但是，机器的转轴常常被一些结构件盖住，或没有空间安装无线测试装置；有人通过在带轮上粘贴应变片，测量带轮传递的扭矩，但是，这种方法标定困难，在小的带轮上粘贴应变片非常困难，或不可能；有人设计出了专门测试车轮的扭矩传感器，这种传感器还可以同时测量出车轮在不同方向受到的作用力，但是，该传感器结构非常复杂，价格非常高，一般单位根本用不起，而且，通用性差。所以，工业中需要一种结构简单，安装方便的转轴扭矩测试装置。
发明内容
本发明的目的在于针对现有扭矩测试装置结构复杂、不能适应一些场合实时测试动态扭矩的不足，提供一种转轴动态扭矩测试装置。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种转轴动态扭矩测试装置，它包括螺钉、垫片、内套筒、外套筒、法兰螺栓、法兰盘、回转体、螺母、键、转轴、轴向阻挡、电池、无线扭矩节点、电阻应变片等，其中，所述回转体套在内套筒上并与内套筒间隙配合，内套筒和外套筒之间有间隙，法兰盘与外套筒焊接；垫片通过螺钉与转轴固定连接，防止内套筒从轴端脱出，轴向阻挡件防止内套筒移向轴的另一端；法兰螺栓和螺母把回转体与法兰盘固定连接；内套筒和转轴通过键连接；两个电阻应变片间隔180°对称粘贴在外套筒的外圆柱面上，其轴向位置在法兰盘和内套筒的与垫片连接的端部之间；两个电阻应变片接成全桥电路，用于测试外套筒的负载扭矩，电池和无线扭矩节点粘贴或捆绑在外套筒的外圆柱面上，电池给无线扭矩节点供电，无线扭矩节点用于采集发射电阻应变信号，电阻应变片通过导线与无线扭矩节点连接；由下式即可得到转轴与回转体之间的扭矩：，其中为扭矩，为外套筒外圆柱面的直径，为外套筒的内孔直径，为外套筒材料的弹性模量，为外套筒材料的泊松比，为切应变。
本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：
1、在测量转轴的扭矩时，不需要把转轴截断，并通过扭矩传感器把两根截断轴连接起来测量转轴的扭矩，测量转矩时，对转轴无损伤。
2、由于采用粘贴应变片来测量扭矩，测量原理简单，夹具设计方便，从而使得该扭矩传感器制作方便，制作成本低，且测量精度高
3、由于应变片和无线扭矩节点体积小，所以所需的安装空间小。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图中：螺钉1、垫片2、内套筒3、外套筒4、法兰螺栓5、法兰盘6、回转体7、螺母8、键9、转轴10、轴向阻挡件11、电池12、无线扭矩节点13、电阻应变片14、无线网关15、计算机16。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括螺钉1、垫片2、内套筒3、外套筒4、法兰螺栓5、法兰盘6、回转体7、螺母8、键9、转轴10、轴向阻挡件11，电池12、无线扭矩节点13，电阻应变片14、无线网关15、计算机16。
回转体7安装在内套筒3上，它们之间是间隙配合，内套筒3和外套筒4之间留有间隙，法兰盘6与外套筒4和内套筒3焊接固定在一起；螺钉1通过垫片2与转轴10固定连接，防止内套筒3从轴端脱出，轴向阻挡件11防止内套筒3移向轴的另一端；法兰螺栓5和螺母8把回转体7与法兰盘6固定连接；内套筒3和转轴10通过键9连接。
电阻应变片14二等分粘贴在外套筒4的外圆柱面上，其轴向位置在法兰盘6和内套筒3的大端之间；将二个电阻应变片14接成全桥电路，用于测试外套筒4的负载扭矩，电池12和无线扭矩节点13粘贴或捆绑在外套筒4的外圆柱面上，电池12给无线扭矩节点13提供电源，无线扭矩节点13用于采集发射电阻应变信号，电阻应变片14通过导线与无线扭矩节点13连接；无线网关15与计算机16连接，用于实时接收无线扭矩节点13发射出来的电阻应变信号。计算机16由下式计算出转轴10与回转体7之间的扭矩：，其中，为扭矩，为外套筒4外圆柱面的直径，为外套筒4的内孔直径，为外套筒4材料的弹性模量，为外套筒4材料的泊松比，为切应变。
Claims (1)
1.一种转轴动态扭矩测试装置，其特征在于，它包括螺钉（1）、垫片（2）、内套筒（3）、外套筒（4）、法兰螺栓（5）、法兰盘（6）、回转体（7）、螺母（8）、键（9）、转轴（10）、轴向阻挡（11）、电池（12）、无线扭矩节点（13）、电阻应变片（14）等，其中，所述回转体（7）套在内套筒（3）上并与内套筒（3）间隙配合，内套筒（3）和外套筒（4）之间有间隙，法兰盘（6）与外套筒（4）焊接；垫片（2）通过螺钉（1）与转轴（10）固定连接，防止内套筒（3）从轴端脱出，轴向阻挡件（11）防止内套筒（3）移向轴的另一端；法兰螺栓（5）和螺母（8）把回转体（7）与法兰盘（6）固定连接；内套筒（3）和转轴（10）通过键（9）连接；两个电阻应变片（14）间隔180°对称粘贴在外套筒（4）的外圆柱面上，其轴向位置在法兰盘（6）和内套筒（3）的与垫片（2）连接的端部之间；两个电阻应变片（14）接成全桥电路，用于测试外套筒（4）的负载扭矩，电池（12）和无线扭矩节点（13）粘贴或捆绑在外套筒（4）的外圆柱面上，电池（12）给无线扭矩节点（13）供电，无线扭矩节点（13）用于采集发射电阻应变信号，电阻应变片（14）通过导线与无线扭矩节点（13）连接；由下式即可得到转轴（10）与回转体（7）之间的扭矩：，其中为扭矩，为外套筒（4）外圆柱面的直径，为外套筒（4）的内孔直径，为外套筒（4）材料的弹性模量，为外套筒（4）材料的泊松比，为切应变。
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