專利名稱：一種扭矩傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及試驗測量技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種扭矩傳感器，根據(jù)電阻應(yīng)變片測量原理測量扭矩。
背景技術(shù)：
在公開號為CN1752725A的中國發(fā)明專利中公開了一種獲取傳動軸扭矩信號的夾環(huán)式扭矩傳感器。該傳感器采用半環(huán)形設(shè)計，只需螺栓/螺母即可將傳感器快速裝夾到傳動軸上，當(dāng)傳動軸承受扭矩時，傳動軸上與扭矩成正比的剪切變形，被傳遞到傳感器彈性體上，在傳感器彈性體上粘貼電阻應(yīng)變片，從而得到該傳動軸的扭矩信號。但該傳感器通過夾環(huán)的方式測量傳動軸的扭矩來得到待測物體的扭矩，測量裝置需要拆卸，測量精度無法保證且無法測量待測物體在靜止情況下的扭矩，如殘余扭矩等。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的問題是當(dāng)通過夾環(huán)的方式測量傳動軸的扭矩進(jìn)而得到待測物體的扭矩時，測量精度無法保證且無法測量待測物體在靜止情況下的扭矩，為此本發(fā)明提出了一種扭矩傳感器。技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)方案為所述一種扭矩傳感器，其特征在于由支承座、應(yīng)力板、套筒、薄壁板和電阻應(yīng)變片組成；支承座、應(yīng)力板和套筒為整體成型結(jié)構(gòu)，套筒通過兩側(cè)切向的應(yīng)力板與支承座同軸固定連接；兩側(cè)的應(yīng)力板相對于套筒中心軸線對稱，且兩側(cè)應(yīng)力板的外側(cè)面為套筒邊沿的切向平面，應(yīng)力板厚度在2mm到5mm之間；在應(yīng)力板內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面貼有電阻應(yīng)變片，且一側(cè)應(yīng)力板上的電阻應(yīng)變片相對于應(yīng)力板中心對稱分布；套筒與支撐座之間還有沿套筒法向的薄壁板連接。有益效果本發(fā)明的有益效果為可以直接測量傳動軸的扭矩，不需要對測量裝置進(jìn)行拆卸；應(yīng)力板兩側(cè)對稱放置的電阻應(yīng)變片可以排除溫度對測量結(jié)果的影響；可以測量待測物體在靜止條件下的扭矩。


圖I :本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 :本發(fā)明的局部剖視圖；圖3 :本發(fā)明的安裝示意圖。其中1.支承座；2.應(yīng)力板；3.電阻應(yīng)變片；4.套筒；5.薄壁板；6.角接觸球軸承；7.傳動軸。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例描述本發(fā)明本實施例中的扭矩傳感器由支承座I、應(yīng)力板2、套筒4、薄壁板5和電阻應(yīng)變片3組成。參照附圖1，支承座I、應(yīng)力板2和套筒4為整體成型結(jié)構(gòu)。套筒4通過兩側(cè)切向的應(yīng)力板2與支承座I同軸固定連接。本實施例中應(yīng)力板2豎直位于在套筒4的左右兩端，并將套筒4與支承座I固連在一起。兩側(cè)的應(yīng)力板相對于套筒中心軸線對稱，且兩側(cè)應(yīng)力板的外側(cè)面為套筒邊沿的切向平面，應(yīng)力板厚度在2mm到5mm之間，以保證測量的精度，本實施例中應(yīng)力板厚度為2_。參照附圖I和附圖2。，在一側(cè)應(yīng)力板的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面各貼有兩片電阻應(yīng)變片， 且一側(cè)應(yīng)力板上的電阻應(yīng)變片相對于該應(yīng)力板中心對稱分布。套筒與支撐座之間還有沿套筒法向的薄壁板5連接，對套筒起固定作用。在套筒4內(nèi)安裝角接觸球軸承6，傳動軸穿過套筒4和角接觸球軸承6連接，當(dāng)傳動軸7輸出扭矩時，扭矩通過角接觸球軸承6傳遞到套筒4上，套筒4與扭矩成正比的剪切變形被傳遞到左右兩端的應(yīng)力板2上使應(yīng)力板2發(fā)生相應(yīng)形變，在應(yīng)力板2上的電阻應(yīng)變片3可以測得套筒4上的扭矩信號。本實施例中，圖I所示，計算左側(cè)應(yīng)力板左上側(cè)的電阻應(yīng)變片測量值絕對值與左應(yīng)力板右上側(cè)的電阻應(yīng)變片測量值絕對值的平均值，得到左側(cè)應(yīng)力板上方測量均值，同理可以得到左側(cè)應(yīng)力板下方測量均值、右應(yīng)力板上方測量均值、右應(yīng)力板下方測量均值，然后再對這四個測量均值取平均值得到的就是該傳感器所測得的扭矩值。
權(quán)利要求
1.一種扭矩傳感器，其特征在于由支承座、應(yīng)力板、套筒、薄壁板和電阻應(yīng)變片組成；支承座、應(yīng)力板和套筒為整體成型結(jié)構(gòu)，套筒通過兩側(cè)切向的應(yīng)力板與支承座同軸固定連接；兩側(cè)的應(yīng)力板相對于套筒中心軸線對稱，且兩側(cè)應(yīng)力板的外側(cè)面為套筒邊沿的切向平面，應(yīng)力板厚度在2_到5_之間；在應(yīng)力板內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面貼有電阻應(yīng)變片，且一側(cè)應(yīng)力板上的電阻應(yīng)變片相對于應(yīng)力板中心對稱分布；套筒與支撐座之間還有沿套筒法向的薄壁板連接。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種扭矩傳感器，由支承座、應(yīng)力板、套筒、薄壁板和電阻應(yīng)變片組成；支承座、應(yīng)力板和套筒為整體成型結(jié)構(gòu)，套筒通過兩側(cè)切向的應(yīng)力板與支承座同軸固定連接；兩側(cè)的應(yīng)力板相對于套筒中心軸線對稱，且兩側(cè)應(yīng)力板的外側(cè)面為套筒邊沿的切向平面，應(yīng)力板厚度在2mm到5mm之間；在應(yīng)力板內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面貼有電阻應(yīng)變片，且一側(cè)應(yīng)力板上的電阻應(yīng)變片相對于應(yīng)力板中心對稱分布；套筒與支撐座之間還有沿套筒法向的薄壁板連接。本發(fā)明可以直接測量傳動軸的扭矩，不需要對測量裝置進(jìn)行拆卸；應(yīng)力板兩側(cè)對稱放置的電阻應(yīng)變片可以排除溫度對測量結(jié)果的影響；可以測量待測物體在靜止條件下的扭矩。
文檔編號G01L3/02GK102865958SQ201210390390
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者張賢杰, 王俊彪, 王兵, 曹小寶, 司朝潤 申請人:西北工業(yè)大學(xué)