[发明专利]一种扭矩传感器

说明书

技术领域

本发明涉及试验测量技术领域，具体为一种扭矩传感器，根据电阻应变片测量原理测量扭矩。

背景技术

在公开号为CN1752725A的中国发明专利中公开了一种获取传动轴扭矩信号的夹环式扭矩传感器。该传感器采用半环形设计，只需螺栓/螺母即可将传感器快速装夹到传动轴上，当传动轴承受扭矩时，传动轴上与扭矩成正比的剪切变形，被传递到传感器弹性体上，在传感器弹性体上粘贴电阻应变片，从而得到该传动轴的扭矩信号。但该传感器通过夹环的方式测量传动轴的扭矩来得到待测物体的扭矩，测量装置需要拆卸，测量精度无法保证且无法测量待测物体在静止情况下的扭矩，如残余扭矩等。

发明内容

要解决的技术问题

本发明要解决的问题是：当通过夹环的方式测量传动轴的扭矩进而得到待测物体的扭矩时，测量精度无法保证且无法测量待测物体在静止情况下的扭矩，为此本发明提出了一种扭矩传感器。

技术方案

本发明的技术方案为：

所述一种扭矩传感器，其特征在于：由支承座、应力板、套筒、薄壁板和电阻应变片组成；支承座、应力板和套筒为整体成型结构，套筒通过两侧切向的应力板与支承座同轴固定连接；两侧的应力板相对于套筒中心轴线对称，且两侧应力板的外侧面为套筒边沿的切向平面，应力板厚度在2mm到5mm之间；在应力板内侧面和外侧面贴有电阻应变片，且一侧应力板上的电阻应变片相对于应力板中心对称分布；套筒与支撑座之间还有沿套筒法向的薄壁板连接。

有益效果

本发明的有益效果为：可以直接测量传动轴的扭矩，不需要对测量装置进行拆卸；应力板两侧对称放置的电阻应变片可以排除温度对测量结果的影响；可以测量待测物体在静止条件下的扭矩。

附图说明

图1：本发明的结构示意图；

图2：本发明的局部剖视图；

图3：本发明的安装示意图。

其中：1.支承座；2.应力板；3.电阻应变片；4.套筒；5.薄壁板；6.角接触球轴承；7.传动轴。

具体实施方式

下面结合具体实施例描述本发明：

本实施例中的扭矩传感器由支承座1、应力板2、套筒4、薄壁板5和电阻应变片3组成。

参照附图1，支承座1、应力板2和套筒4为整体成型结构。套筒4通过两侧切向的应力板2与支承座1同轴固定连接。本实施例中应力板2竖直位于在套筒4的左右两端，并将套筒4与支承座1固连在一起。两侧的应力板相对于套筒中心轴线对称，且两侧应力板的外侧面为套筒边沿的切向平面，应力板厚度在2mm到5mm之间，以保证测量的精度，本实施例中应力板厚度为2mm。

参照附图1和附图2。，在一侧应力板的内侧面和外侧面各贴有两片电阻应变片，且一侧应力板上的电阻应变片相对于该应力板中心对称分布。套筒与支撑座之间还有沿套筒法向的薄壁板5连接，对套筒起固定作用。

在套筒4内安装角接触球轴承6，传动轴穿过套筒4和角接触球轴承6连接，当传动轴7输出扭矩时，扭矩通过角接触球轴承6传递到套筒4上，套筒4与扭矩成正比的剪切变形被传递到左右两端的应力板2上使应力板2发生相应形变，在应力板2上的电阻应变片3可以测得套筒4上的扭矩信号。

本实施例中，图1所示，计算左侧应力板左上侧的电阻应变片测量值绝对值与左应力板右上侧的电阻应变片测量值绝对值的平均值，得到左侧应力板上方测量均值，同理可以得到左侧应力板下方测量均值、右应力板上方测量均值、右应力板下方测量均值，然后再对这四个测量均值取平均值得到的就是该传感器所测得的扭矩值。