系列扭矩传感器采用了应变技术传感扭矩，所以它不存在扭矩测量中由于转速变化引起的扭矩误差即转速特性误差问题。低转速乃至静态时扭矩测量问题扭矩传感器既可以传感高速旋转时的扭矩信号，也同样可以传递低速乃至静态时的扭矩信号而无需附加装置。正反转扭矩零点问题扭矩传感器正反转扭矩零点与转向无关，两个零点完全重合，可以连续正反转工作而无需反复调零。高超独特的温度补偿技术使得其具有。以上的温度稳定度，从而使得该传感器的温漂性能远远好于同类型和其他类型扭矩传感器。扭矩的动态响应问题扭矩传感器的扭矩动态响应完全可以在以上中心频率。由于锁相环和光电编码器的应用，极低转速和正反转也能准确地得到测量。体积小，重量轻，易于安装使用。.扭矩传感器的基本原理在系列扭矩传感器的轴上安装有两组旋转变压器，其中组传递电源，另组传递扭矩信号。旋转轴上的应变桥检测到的级扭矩信号被高精度仪表放大器放大后，再经过转换器变换成与扭矩成正比的方波信号。通过轴上的旋转变压器，非接触地传递到轴外接受器上，从而输出同扭矩成正比的方波频率的数字信号。图扭矩传感器原理框图系列扭矩传感器可以按要求，输出频率信号，或者标准或的模拟信号，或者等数字接口的方式输出扭矩信号。也可以根据需要选择配套出厂的型液晶显示的二次仪表或者型扭矩测量卡。如果需要测量转速时，只要根据用户的需要在本系列扭矩传感器中安装上专用测速传感器或者光电编码器，特别要提的是附加安装有编码器后，对于那些低转速和需要检测正反转的用户就非常理想了可以检测出正反转向。.系列扭矩传感器技术性能指标工作范围.万分若干档扭矩测量精度.，.•环境温度响应温度稳定度.输出信号零扭矩左右正向满量程左右反向满量程左右过载能力在额定扭矩范围内保精度测量瞬时冲击不高于额定扭矩，不损坏传感器.扭矩传感器安装使用将传感器输出信号与扭矩仪表或扭矩卡连接。扭矩传感器上五芯高频电缆信号插座出脚为转速信号扭矩信号。使用两组联轴器，将传感器安装在动力源和负载之间。建议用挠性弹性联轴器，以保证同心度要求。安装完成后，可以板动主轴在不同的角度扭矩零点变化在之内，否则就要考虑重新安装。将本扭矩传感器的基座与设备的基座尽可能采用柔性固定可以摆动，避免产生弯矩引起测量误差甚至损坏传感器。实际上因为扭矩传感器的外壳并不参与扭矩的传感，再则扭矩传感器体积小重量轻，因此传感器的底座是否完全牢固固定并不重要。系列扭矩传感器可以和扭矩转速功率仪或型扭矩转速测量卡配套使用。对于那些需要对扭矩转速高速采集以上的用户应该定购高速采集卡。传感器外形规格尺寸如图图系列扭矩传感器安装尺寸表系列扭矩传感器安装尺寸参数续表•键转速转分齿数备注单键单键单键双键双键双键双键双键.使用特别注意事项接线必须完全正确特别是电源不可接错，否则将会烧坏有关电路。安装传感器时严格禁止敲打。特别是连轴结与传感器应该松配合，绝对禁止敲打，否则将会毁坏传感器。联轴器建议采用扰性联轴器，以下得传感器可以采用尼龙绳连接，以避免由于连接同芯度不好带来得弯矩引起测量数据不稳甚至损坏传感器。小扭矩传感器的连轴结可以采用铝材料，以减轻连轴结重量。的范围不得低于.不得高于.信号线输出不得对地和电源短路，输出电流不大于在强干扰的环境中使用扭矩传感器，特别是在与变频电机连接使用的情况下，要采取必要的防干扰措施实验室要有按照电工标准安装的地绝不可以中代地扭矩传感器及其仪表和传感器变频器等都必须可靠地点接地将扭矩传感器与变频电机进行电磁隔离有时会有意想不到的效果。数据采集与处理.数据采集系统的原理与结构该系统需要计算输入输出功率和传动效率，测试，分析实验台的转速扭矩与传动效率。由功率和传动效率的定义可知，需要采集减速箱的输入转速与扭矩，输出转速与扭矩。本系统通过在被测减速箱的输入端和输出端各置个转矩转速传感器来实现对数据的测量。传感器通过数据采集卡，把数据传入计算机进行处理和计算传动效率。其数据采集系统结构见图图数据采集系统结构图.效率的计算的原理.作为教学试验求效率，可以认为两齿轮箱的效率相等，所以作般教学试验求效率，可认为两齿轮效率相等，用下式求效率是足够精确的。式中两齿轮的材料或工艺等条件不同时，可先用此法求得陪试齿轮箱的效率，再更换被试齿轮测效率，则作强度或寿命试验时，应该注意由于运转时间长，为了防止由于振动等原因引起加载器螺旋松动而使载荷下降，应用拧紧加载螺旋端的螺钉。螺旋滚珠式机械加载器.加载器结构原理螺旋滚珠式机械加载器结构原理如图所示。其实现加载的过程是这样的旋转加载螺旋使其作轴向移动，通过滚动轴承及横键，拉杆，推或拉动套筒也作轴向移动。由于套筒两端装有两圈钢珠，钢珠的半嵌在套筒内，与套筒在圆周上及轴向均不能相对运动，钢珠的另半又相应的嵌在左右螺旋槽轮，的螺旋槽中，槽的截面为半圆形，套筒的轴向移动通过两端的钢珠，迫使左右螺旋槽轮，作反向旋转，经过联轴器使图中的，齿轮反向旋转，再通过与之啮合的，齿轮，使联接，齿轮的扭力轴产生扭转弹性变形，这种弹性变形的恢复力使两对齿轮，和，齿面受压，达到增加齿面载荷的目的。与加载螺旋相连的滚珠轴承外圈是不旋转的，而内圈，横键，拉杆，套筒，左右螺旋槽轮，等部件都是在实验转速下旋转的，也即加载螺旋的运动与试验台是否处于运动状态无关，因此，可以实现在空载启动，在运转状态下改变载荷。加载螺旋可以手动控制，也可以用涡轮蜗杆机动控制图中未画出。加载螺旋正反向旋转，使套筒可以左右移动，从而迫使左右螺旋槽轮，改变方向旋转，实现齿轮正反方向被加上载荷。如图所示，套筒移动的方向不同，也即使齿轮所受载荷的方向亦不同。图螺旋滚珠式机械加载器结构图由图中可以看出，当套筒使两圈钢珠原始位置在左右螺旋槽轮，的中间位置时，左右移动套筒，可使被试齿轮正反方向加上载荷。若套筒使两圈钢珠的原始位置在左右螺旋槽轮，的端最左或最右，则套筒向另端向右或向左移动的距离将加大倍，就可使被试齿轮在个方向上加上两倍于双向加载时的载荷，即如果加载器设计为正反向最大扭距为时，若作为单向加载用，则可达到，使加载器的使用范围扩大。.螺旋滚珠式机械加载器的特点螺旋滚珠式机械加载器除了结构简单，投资少，操作方便可靠的优点外，最大的特点是实现了在运转状态逐渐改变载荷的大小和方向，更能真实地反映生产实际。同时，节省试验时间，如测传动效率只需十多分钟就可完成，对机械系统及电网负荷均无冲击损害。实验测量.测量系统简介及试验检测系统由仪表柜测量部分控制部分数据采集部分工业控制计算机电源管理单元可编程序控制器温度控制系统变频电机变频调速器及机械部分传动轴联轴器等组成。试验台采用模块化结构，可充分利用试验台铁地板驱动电机负载电机传感器夹具的资源，通过不同的组合演变，在同试验台上对不同型号的变速箱进行性能试验寿命试验。试验台具有安装快捷，调整方便自动化程度高的特点。自动试验过程可智能控制，并具有手动控制方式。控制和测量变速箱的转速扭矩功率温度等各种参数，适用各种变速箱的寿命试验。试验台采用二台变频电机驱动电机台，负载电机台模拟变速箱实际工况，从而实现对变速箱性能的真实检验。测试台架仪表系统的功能包括工况扭矩转速控制，桥箱机油温恒温控制，异常情况下的报警保护处理和人为干预。计算机参与全程控制并可以进行数据记录数据处理报表和绘图。驱动电机的控制通过系列原装变频控制柜实现，交流变频电机输出的功率通过负载电机由多传动系列原装电力反馈控制柜返回驱动电机母排，补充电网输入驱动电机的电能形成闭环，从而达到节能的目的。为保证试验顺利进行，试验台配备了机油温度恒温控制系统。在试验过程中对桥箱的油温在设定的范围内进行实时控制，以得到桥箱在各种转速扭矩油温下的特性曲线。系统可以设置转速扭矩润滑油温度的报警值上限报警报警方式。采用可编程序控制器控制润滑油恒温系统的动作。变速箱稳态工况和模拟道路载荷情况下的疲劳寿命试验试验方法参照汽车机械式变速器台架试验方法。试验过程由计算机程序设定，试验中计算机根据试验大纲的要求，自动变换和控制转速扭矩机油温度试验时间循环次数，测量存储试验数据，打印试验报告，绘制曲线。模拟道路载荷谱由业主提供，计算机在输入载荷谱后能够按载荷谱自动控制试验过程。系统具有手动和自动两种控制方式，在脱开计算机的情况下系统仍然可以正常工作，但数据记录需要人工操作。.控制和测量专用的测量控制仪器转速测量，测量精度为转速报警任意设定扭矩测量，控制精度为扭矩报警.任意设定，测量精度为.或.级，控制精度为.。.计算机参与全程控制专用的测量控制和数据处理软件软件功能简介软件主要包括以下组成部分.测量控制主体程序.数据处理程序.参数设置程序.数据库，存放数据文件.数据库，存放程序自动控制文件.数据库，存放系统参数文件以及少量的动态链接库和文件。使用环境以及推荐安装或以上版本的办公软件，系统在使用转换成表时用到软件，数据字典维护时用到数据库集中管理环境硬件要求以上,以上内存，以上剩余硬盘空间。显示器分辩率默认满屏。.系统运行设备，环境参数的设置在系统正式运行之前对本系统所用到的基本参数设备等环境进行设置参数设置的主画面如下该画面包括三个部分最上面的菜单部分该程序主要功能的菜单中间面板部分显示所设置的测量参数下面的状态条显示当前测量参数显示情况。图环境参数设置界面系统所用通讯端口的设置和所用设备的设置本系统中所用到的端口的设置，包括用到的串行口地址波特率校验位停止位数据位修改参数，删除参数。参数的值在下面的编辑框中会出现图硬件及外围设备设置界面图系统参数设置.实验环境实验日期年月日。该参数启动时会自动取当前日期。被试件型号以及润滑油型号两项下拉框的内容直接从数据字典中取得，可以修改。在保存登陆信息的同时，系统会切换到测量和过程控制住窗口。图环境参数设置界面.测量与控制该界面为空载时输出，当试验台运转时计算机将实时采集数据并显示在屏幕上。图测量与控制界面.程控设置在此界面设置好参数，运行后计算机将根据参数和采集到的数据进行扭矩电测。如图电机为时对应的输出扭矩。图程序控制界面.数据处理对采集到的批数据文件进行处理，得出对应的转速，转矩。图数据处理界面.曲线拟合用计算机根据实验数据拟合出转矩和转速的关系曲线如图图曲线拟合图根据曲线，可以看出不同转速下的扭矩大小，由此实验测量完成。结论本文的设计方案是在原来齿轮试验台的基础上，利用电动机齿轮箱加载装置传感器等些简单的零件组成新的装置，在此装置中能进行齿轮。齿轮箱。联轴器，离合器的效率寿命实验，具有简单可靠快速方便加载范围大等优点，有效地完善了对试验台的功能。整个试验台以工业控制计算机机作为控制数据采集与处理中心，通过多功能数据采集卡分别实现对载荷转速的控制，通过扭矩转速卡实现数据采集。该课题的研究综合了电机等学科内容。本课题研究的目的之是弥补机原来齿轮试验台的不足。本课题完成了以下方面的工作完成了实验台的整体设计改进工作完成了装配图及其他图纸的绘制对了轴，齿轮，轴承等关键零件进行了校核更换了原来的传感器，并配备了工控机。参考文献濮良贵，纪名刚主编.机械设计.第七版.北京高等教育出版社，.朱龙根.简明机械联检设计手册.北京机械工业出版社，.唐增宝，何永然，刘安