扭矩測(cè)量廣泛應(yīng)用于汽車，航空，航天，航模，電力，汽車，能源化工等等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，正確的進(jìn)行扭矩測(cè)量是產(chǎn)品研發(fā)性能檢測(cè)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)自動(dòng)控制，節(jié)能動(dòng)力平衡指示的保證，所以說今天我們就來(lái)聊一聊扭矩測(cè)量的相關(guān)技術(shù)支持。
我們先來(lái)看一下扭矩的定義，扭矩就是使機(jī)械構(gòu)件產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)，并伴隨扭轉(zhuǎn)變形的力或者是力矩，也叫做轉(zhuǎn)矩，單位是牛米，轉(zhuǎn)矩符號(hào)呢是由右手螺旋法則確定的，也就是說你的右手大拇指所指的方向，就是扭矩的方向，其中扭矩矢量我們規(guī)定，它的指向與截面的位法線方向一致的時(shí)候呢是正，反正就是負(fù)。扭矩有力偶和力矩兩種表現(xiàn)形式，力矩就是我們?cè)诟咧形锢砝锩嫠鶎W(xué)的作用力使物體繞著轉(zhuǎn)動(dòng)軸或者是支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的趨向，他的公式就是力矩等于力乘以力臂。

那對(duì)于力偶是作用于剛體上的一對(duì)大小相等作用相反，力偶和力矩的表達(dá)式雖然是相同的，但是呢它們是有區(qū)別的，力偶的對(duì)象上周五接下的作用產(chǎn)生的是存留局，力矩是構(gòu)建單邊受理，相當(dāng)于鏡像力F1撇和6fl的復(fù)合作用效應(yīng)，構(gòu)件在靜壓力F1撇的作用下受到彎矩作用，使得軸承摩擦阻力增加，在實(shí)際應(yīng)用中我們?cè)谧霈F(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定的時(shí)候，很多人家采用力*力臂方式，這種方式呢，就會(huì)產(chǎn)生徑向力和彎矩的問題。對(duì)于旋轉(zhuǎn)機(jī)械我們又有這樣兩個(gè)公式，一個(gè)就是有扭距等于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量乘以角加速度，另外一個(gè)就是扭矩等于9.55功率除以轉(zhuǎn)速，為了大家更好的理解扭矩這些公式，我將力學(xué)方面的相關(guān)的定律給大家復(fù)習(xí)一下。
牛頓的三大定律，那牛頓的第一定律，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，也就是說物體在沒有受到力或者是合力為0的時(shí)候，總是保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或者靜止?fàn)顟B(tài)，那對(duì)應(yīng)到扭矩這一塊來(lái)，就是物體在沒有受到扭矩的作用是或者是扭矩為0的時(shí)候就，總是保持勻速旋轉(zhuǎn)或者是靜止?fàn)顟B(tài)。
牛頓第二定律講了力和物體的質(zhì)量加速度的關(guān)系，也就是說F=ma那對(duì)應(yīng)的扭矩這就是扭矩等于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量乘以角加速度。
牛頓第三定律他講了力是物體間的相互作用，也就是說兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力，總是同時(shí)在一條直線上，大小相等，方向相反。
我們扭矩測(cè)量里面的一種反作用力扭矩測(cè)量就是采用的這種原理。我們經(jīng)常聽到有人在問扭矩傳感器測(cè)量的是驅(qū)動(dòng)扭矩、負(fù)載扭矩還是其他什么扭矩，那這里我就做了一個(gè)簡(jiǎn)化的模型，那M0里那就分別代表著平衡的驅(qū)動(dòng)與負(fù)載，那這個(gè)假想截面就相當(dāng)于我們的扭矩傳感器，我們采用截面法可以來(lái)進(jìn)行分析，截面板加這個(gè)軸系分為了左右兩側(cè)，左右兩側(cè)分別有Y6M0和內(nèi)6T和T1撇，平衡方式可知T撇是等于M0=T的。因?yàn)槟�，T和T撇是同一截面上的內(nèi)力，它們應(yīng)該有相同的大小和正負(fù)的，對(duì)于他T和T撇的方向，我們可以按照右手螺旋法則來(lái)確定，我們可以看到在左側(cè)我們四指直線T的這個(gè)方向，那我們的大拇指指向右又那這時(shí)候呢，他的扭矩矢量的指向是以截面的外環(huán)線方向是一致的，所以說這時(shí)候它是正的，而對(duì)于呢也同樣的，我們是指指向他的扭矩加載的方向，拿大拇指是指向左側(cè)的，同樣它也是指向了截面的Y法線的方向，所以說它也是正的，以上就解釋了我們?yōu)槭裁凑f有一句傳感器可以考察整個(gè)周期中任意點(diǎn)的扭矩，由于實(shí)際工作中我們要考慮了整個(gè)軸系的質(zhì)量，那我們可以思考一下，對(duì)于我們需要測(cè)量虛構(gòu)扭矩來(lái)講，扭矩傳感器應(yīng)該安裝在更靠近驅(qū)動(dòng)側(cè)還是負(fù)載側(cè)？
為了更好的讓大家理解截面法，那我來(lái)聊一聊扭矩圖，那扭矩圖就是以平行于桿軸線的坐標(biāo)，X表示截面的位置，以垂直于X軸的坐標(biāo)截面表示，前面有句子這張圖我給出了一個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)簡(jiǎn)化模型，那一般呢會(huì)直接給出功率轉(zhuǎn)速值，那我們?yōu)榱撕?jiǎn)便就做了一個(gè)簡(jiǎn)化，那對(duì)于這個(gè)圖的扭矩圖怎么來(lái)畫呢？結(jié)果就是這樣。我們?nèi)∽蠖藶閰⒖颊��?xiàng)，那所有的截面我們也從左側(cè)的截面來(lái)看，我們對(duì)ab段我們可以看到，我們可以看到ab段的內(nèi)力偶為10千牛米，那對(duì)于BC段我們可以看到BC段的內(nèi)力偶，10+10=20，對(duì)于CD段，那它的內(nèi)力偶為10+10-40=-20千牛米，同樣如果我們從右側(cè)去看的話，我們可以得出同樣的結(jié)果。