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霍家知識庫 | 傳動系統(tǒng)的扭矩測量方法

2022-03-23 17:10:18·  來源：HBM 測試與測量  
　
正常情況下，我們評價汽車的發(fā)動機是不是強大，會用到馬力和扭矩這兩個名詞。扭矩是使物體發(fā)生轉(zhuǎn)動的一種特殊的力矩，發(fā)動機的扭矩就是指發(fā)動機從曲軸端輸出的力
正常情況下，我們評價汽車的發(fā)動機是不是強大，會用到馬力和扭矩這兩個名詞。扭矩是使物體發(fā)生轉(zhuǎn)動的一種特殊的力矩，發(fā)動機的扭矩就是指發(fā)動機從曲軸端輸出的力矩。對于家用轎車而言，扭矩越大加速性越好；對于越野車，扭矩越大其爬坡能力越強；對于貨車而言，扭矩越大，車載重能力越大。

在很多應(yīng)用中，扭矩是一個非常重要的機械量。需要精確地進行扭矩測量，尤其是旋轉(zhuǎn)部件，很多測試臺架和用戶都對其有極高的要求。

關(guān)于傳動系統(tǒng)的扭矩測量方法，今天介紹兩種：直接法和間接法。

直接測量法

直接對驅(qū)動系統(tǒng)進行扭矩測量，獲得扭矩信號。一般來說，扭矩法蘭用于非接觸式測量, 例如T12數(shù)字扭矩傳感器或T40B扭矩傳感器。

扭矩直接測量法提供很多技術(shù)優(yōu)勢。采用極短的設(shè)計，HBM開發(fā)的扭矩法蘭非常容易集成到測試臺中。其他的優(yōu)勢包括高精度扭矩測量，并能夠測量轉(zhuǎn)速。

間接測量法

扭矩可以通過電機的功率，或是通過測量反作用力來間接測定。

通過現(xiàn)代測試設(shè)備，電機功率和轉(zhuǎn)速很容易測量，這樣，就可以通過計算的方式獲得扭矩。然而，在計算扭矩時，由于功率損耗和設(shè)備的操作狀態(tài)也被包含在計算過程中，會引起較大的誤差和測量不確定性，另外標定非常困難。

反作用力測量也可用于扭矩的間接測定。施加到杠桿臂端的力可以采用 力傳感器測量。通過對驅(qū)動系中一些輔助量的測量，即可計算出扭矩，例如，通過軸扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的應(yīng)變或是軸扭轉(zhuǎn)角度的測定也可計算出扭矩。

間接測定的缺點

采用力傳感器進行扭矩測量，通過反作用力矩法間接測定扭矩：
例如自校準制動器（圖 1），需要通過復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)并需要考慮干擾效應(yīng)。例如需要考慮杠桿臂隨溫度產(chǎn)生的熱脹冷縮等干擾因素，否則將會引起較大的測量誤差。
另外，由于涉及的質(zhì)量較大，這種方法不適合用于動態(tài)測試（圖 2）。

圖1

圖2

通過輔助量測定
當采用輔助量間接測量扭矩，例如通過應(yīng)變和轉(zhuǎn)角，產(chǎn)生測量誤差是不可避免的。輸入軸的長度和直徑公差以及轉(zhuǎn)角的測量誤差無可避免地會影響測量精度，造成測量誤差。另外，當采用這些測量方法時，溫度補償只能部分地減少測量誤差，無法完全消除。

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