[實用新型]對轉軸無損的動態扭矩測試裝置

有效

• 申請號: 201520108021.5
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN204422121U
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 李革;葉永松;應孔月;王嬋;謝建東;李世明;王益新
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G01L3/10
• 分類號: G01L3/10
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

技術領域

本實用新型涉及一種扭矩測試測試方法，尤其涉及一種對轉軸無損的動態扭矩測試裝置。

背景技術

扭矩是旋轉動力機械的重要工作參數，而扭矩測量已成為機械量測量中一個重要的組成部分。若能準確、可靠、方便的測出受試機械平均、瞬時和峰值的扭矩值、轉速和功率，這將有利于改進和提高機械零件的性能。扭矩可分為兩大類，靜態扭矩和動態扭矩。由于動力輸入時存在著加速度，動態扭矩的測量回轉體一般會產生相對運動，所以在整體設計上對引線、信號處理及機械連接方式要求較高。

傳統的方法是把安裝回轉體的轉軸截斷，再由一個扭矩傳感器把兩個截斷的轉軸連接在一起，通過該扭矩傳感器測量回轉體傳遞到轉軸扭矩，或測量轉軸傳遞到回轉體的扭矩，這種方法測量可靠，但是，在工作現場，往往沒有安裝該扭矩傳感器的位置，也不允許把轉軸截斷；扭矩無線測試裝置可以在不截斷轉軸的情況下測量外表沒有保護裝置的轉軸扭矩，但是，機器的轉軸常常被一些結構件蓋住，或沒有空間安裝無線測試裝置；有人通過在帶輪上粘貼應變片，測量帶輪傳遞的扭矩，但是，這種方法標定困難，在小的帶輪上粘貼應變片非常困難，或不可能；有人設計出了專門測試車輪的扭矩傳感器，這種傳感器還可以同時測量出車輪在不同方向受到的作用力，但是，該傳感器結構非常復雜，價格非常高，一般單位根本用不起，而且，通用性差。所以，工業中需要一種結構簡單，安裝方便的轉軸扭矩測試裝置。

發明內容

本實用新型的目的在于針對現有扭矩測試裝置結構復雜、不能適應一些場合實時測試動態扭矩的不足，提供一種對轉軸無損的動態扭矩測試裝置。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種對轉軸無損的動態扭矩測試裝置，它包括螺釘、墊片、內套筒、外套筒、法蘭螺栓、法蘭盤、回轉體、螺母、鍵、轉軸、軸向阻擋、電池、無線扭矩節點、電阻應變片，其中，所述回轉體套在內套筒上并與內套筒間隙配合，內套筒和外套筒之間有間隙，法蘭盤與外套筒焊接；墊片通過螺釘與轉軸固定連接，防止內套筒從軸端脫出，軸向阻擋件防止內套筒移向軸的另一端；法蘭螺栓和螺母把回轉體與法蘭盤固定連接；內套筒和轉軸通過鍵連接；兩個電阻應變片間隔180°對稱粘貼在外套筒的外圓柱面上，其軸向位置在法蘭盤和內套筒的與墊片連接的端部之間；兩個電阻應變片接成全橋電路，用于測試外套筒的負載扭矩，電池和無線扭矩節點粘貼或捆綁在外套筒的外圓柱面上，電池給無線扭矩節點供電，無線扭矩節點用于采集發射電阻應變信號，電阻應變片通過導線與無線扭矩節點連接。

本實用新型與背景技術相比，具有的有益效果是：

1、在測量轉軸的扭矩時，不需要把轉軸截斷，并通過扭矩傳感器把兩根截斷軸連接起來測量轉軸的扭矩，測量轉矩時，對轉軸無損傷。

2、由于采用粘貼應變片來測量扭矩，測量原理簡單，夾具設計方便，從而使得該扭矩傳感器制作方便，制作成本低，且測量精度高

3、由于應變片和無線扭矩節點體積小，所以所需的安裝空間小。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖；

圖中：螺釘1、墊片2、內套筒3、外套筒4、法蘭螺栓5、法蘭盤6、回轉體7、螺母8、鍵9、轉軸10、軸向阻擋件11、電池12、無線扭矩節點13、電阻應變片14、無線網關15、計算機16。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型包括螺釘1、墊片2、內套筒3、外套筒4、法蘭螺栓5、法蘭盤6、回轉體7、螺母8、鍵9、轉軸10、軸向阻擋件11，電池12、無線扭矩節點13，電阻應變片14、無線網關15、計算機16。

回轉體7安裝在內套筒3上，它們之間是間隙配合，內套筒3和外套筒4之間留有間隙，法蘭盤6與外套筒4和內套筒3焊接固定在一起；螺釘1通過墊片2與轉軸10固定連接，防止內套筒3從軸端脫出，軸向阻擋件11防止內套筒3移向軸的另一端；法蘭螺栓5和螺母8把回轉體7與法蘭盤6固定連接；內套筒3和轉軸10通過鍵9連接。

電阻應變片14二等分粘貼在外套筒4的外圓柱面上，其軸向位置在法蘭盤6和內套筒3的大端之間；將二個電阻應變片14接成全橋電路，用于測試外套筒4的負載扭矩，電池12和無線扭矩節點13粘貼或捆綁在外套筒4的外圓柱面上，電池12給無線扭矩節點13提供電源，無線扭矩節點13用于采集發射電阻應變信號，電阻應變片14通過導線與無線扭矩節點13連接；無線網關15與計算機16連接，用于實時接收無線扭矩節點13發射出來的電阻應變信號。計算機16由下式計算出轉軸10與回轉體7之間的扭矩：???????????????????????????????????????????????，其中，為扭矩，為外套筒4外圓柱面的直徑，為外套筒4的內孔直徑，為外套筒4材料的彈性模量，為外套筒4材料的泊松比，為切應變。