动力装置轴系动态扭矩直接测试方法研究

紧固件扭矩测试方法（拆车）
残余扭矩值是再继续拧紧螺栓/螺母时旋紧一个小角度测得的最小扭矩值。

起动扭矩不能作为残余扭矩。

动态扭矩：当紧固件再被固定的过程中测量得到的最大峰值。

扭力扳手和动力工具都可以施加动态扭矩，动态扭矩不能在紧固件被紧固完之后测量。

动态扭矩加载时进行在线测量得到的扭矩值。

静态扭矩：在一个紧固件被固定好之后，将其在拧紧方向上继续旋转的瞬时所需要的扭矩。

加载后对扭矩进行测量。

检测扭矩：与静态扭矩相同
动态与静态两种扭矩的监控与使用何种工具无任何关系，但是在确认扭矩时却非常有用。

动态扭矩和静态扭矩的测量结果可能并不相同。

静态扭矩会随着时间的推移而衰减，被紧固件为非金属时尤为明显；而且影响静态扭矩的因素较多，与
预紧力之间的线性关系不明显。

动态扭矩不存在随时间推移而衰减的问题；与静态扭矩相比，动态扭矩与预紧力之间的线性关系更明显；通过动力工具可以直接控制动态扭矩。

拧松拧紧法测扭矩（动态扭矩过程检测）汽车零部件装配过程中螺纹装配质量尤为关键，螺纹装配过程中螺栓的紧固方式，扭矩结果的测量，都能导致装配质量受影响。

根据汽车装配螺纹连接特性,通过典型的硬连接及软连接紧固件的动静态扭矩的数据进行比较，对动态、静态扭矩进行区分阐述，建立动态、静态扭矩的对照表，针对装配紧固件过程进行测量监控，以确保汽车装配紧固件在整车上的安装连接的稳定性。

一、动态扭矩和静态扭矩的定义动态扭矩就是在零件紧固过程中测量得到的最大峰值，是螺栓克服动态摩擦所达到的扭矩。

扭矩扳子和动力工具都可以施加动态扭矩，像常用的气动风枪、定扭工具、扭紧轴都是动态扭矩。

静态扭矩就是紧固件被拧紧的螺栓停止后，再继续沿着拧紧方向克服静态摩擦所达到的最大扭矩为静态扭矩。

一般使用的表盘式扭矩扳子测量的扭矩值为静态扭矩。

二、连接方式对扭矩测量值的影响对于紧固件的连接方式不同，其作用于联接副的动态扭矩与静态扭矩也有所不同。

可以通过典型的硬连接及软连接紧固件的动静态扭矩的数据进行比较，本文略去具体的测试数据，大家感兴趣可以网上查到经典的静态扭矩在软连接和硬连接中的检测结果。

由对比数据可得出，对于硬连接形式的螺纹副，静态扭矩要大于动态扭矩，而软连接形式的螺纹副，静态扭矩要小于动态扭矩。

三、常用的扭矩检测方法一般在实际生产中对于拧紧效果的检测方法有以下事后检测法和过程检测法。

1、事后检测法（一般用于静态扭矩的检测）松开法（也称拧松法）。

将装配好的螺栓用指示式扭矩扳子慢慢地反向施加扭矩，使其松开，读取松开转动时的瞬间扭矩值，这种测试方式误差较大，除特殊情况外，生产中很少使用。

标记法（也称复位法、划线法）。

检验前先在被检螺栓或螺母和工件之间划上一条线，然后将螺栓或螺母松开，再用表盘式扭矩扳子拧紧到原始划线的位置，然后读出扭矩值，再乘以系数（0.9～1.1），即为测量值。

紧固法（也称增紧法）。

用表盘式扭矩扳子将装配好的螺栓平稳用力逐渐增加力矩，当螺栓开始发生微小的转动时，继续加力，扭矩增大后逐渐减小，记录表盘式扭矩扳手上红色记忆指针所指示的扭矩值，这种测量方法是最为常用的。

新能源汽车电机扭矩波动原理及测试方法新能源汽车电机（包括减速器）的扭矩波动是指驱动电机在运行过程中扭矩的变化。

扭矩波动是电机运行过程中普遍存在的现象，原因包括电机转子和固定子槽口谐波磁场的相互作用、磁场饱和效应、电机结构间隙和槽口的设计等。

扭矩波动会影响电机的动力性能和工作稳定性，降低驱动系统的效率。

衡量电机扭矩波动的指标主要有转矩脉动系数和转矩脉动角。

其中，转矩脉动系数定义为扭矩的最大值和最小值之间的差值与扭矩平均值的比值，转矩脉动角定义为扭矩脉动系数对应的角度。

为了测试电机的扭矩波动，一般采用实验方法和计算方法相结合的方式。

实验方法：
1.动态试验：在动力测功机上进行电机的负载试验，记录电机输出扭矩的波动情况。

2.静态试验：使用扭矩传感器测量电机固定转速下的输出扭矩，并计算转矩脉动系数和转矩脉动角。

3.采集电机输出波形：通过连接数据采集装置测量电机输出信号，然后使用数据处理软件对数据进行分析，计算扭矩脉动系数和转矩脉动角。

计算方法：
1.磁场分析方法：通过建立电机的磁场分析模型，计算电机转子与固定子槽口谐波磁场之间的相互作用，得到扭矩波动的理论值。

2.有限元分析方法：通过有限元仿真软件建立电机的有限元模型，分析电机内部磁场的分布情况，计算扭矩波动的理论值。

3.理论计算方法：根据电机参数和工作条件，利用理论计算公式计算电机输出扭矩的理论值，然后与实测值进行对比。

对于新能源汽车电机扭矩波动问题，可以通过电机结构的优化设计、磁场调节等手段来减小扭矩波动，并改善电机的动力性能和工作稳定性。

同时，可通过优化控制算法来减小扭矩波动对驱动系统效率的影响，提高整车的续航里程和驾驶舒适度。

扭矩测量方法扭矩是描述物体旋转运动状态的物理量，是力矩的一种特殊形式。

在工程领域中，扭矩的准确测量对于确保机械设备的正常运行至关重要。

因此，本文将介绍几种常见的扭矩测量方法，以帮助读者更好地了解和掌握扭矩测量的技术。

首先，我们来介绍一种常见的扭矩测量方法——力臂法。

力臂法是通过测量施加力的力臂长度和力的大小来计算扭矩的方法。

具体操作时，首先需要将力传感器安装在力臂上，然后施加力，并通过力传感器获取力的大小，再测量力臂的长度，最终可以通过力矩的计算公式计算出扭矩的数值。

这种方法简单易行，适用于大多数情况下的扭矩测量。

其次，还有一种常见的扭矩测量方法——弹簧测力计法。

弹簧测力计法是利用弹簧的弹性变形来测量扭矩的方法。

具体操作时，将弹簧测力计安装在扭矩传感器上，当扭矩作用在传感器上时，弹簧会产生弹性变形，通过测量弹簧的变形量就可以计算出扭矩的大小。

这种方法适用于需要连续监测扭矩变化的场合，具有高灵敏度和高精度的特点。

除了以上两种方法外，还有一种常见的扭矩测量方法——电子式扭矩传感器法。

电子式扭矩传感器法是利用电子传感器来测量扭矩的方法。

具体操作时，将电子式扭矩传感器安装在需要测量扭矩的位置上，传感器会将扭矩转化为电信号输出，通过电子设备进行处理和显示。

这种方法适用于需要远程监测和自动控制的场合，具有实时性和便捷性。

总的来说，扭矩的准确测量对于工程领域具有重要意义。

不同的扭矩测量方法各有特点，可以根据实际需求选择合适的方法进行测量。

通过本文介绍的几种常见的扭矩测量方法，相信读者对扭矩测量技术有了更深入的了解，能够更好地应用于实际工程中。

风力发电机组轴系扭矩测试与分析发表时间：2018-08-22T10:58:42.280Z 来源：《电力设备》2018年第15期作者：姜军1 张蓉2[导读] 摘要：风力发电是风能利用的主要形式，也是可再生能源发电中最成熟、应用最广泛的形式之一。

（内蒙古华电新能源分公司内蒙古呼和浩特市 010020）摘要：风力发电是风能利用的主要形式，也是可再生能源发电中最成熟、应用最广泛的形式之一。

虽然风能利用前景广阔，风能发展迅速，但风能很不稳定。

风向、风速等都在不断变化，电网负荷也在不停的波动。

因此，风电机组的高、低速轴转矩将不断变化。

本文在自然风况下对风力发电机轴系扭矩信号进行采集，利用虚拟仪器技术，实现了风力发电机组轴系扭矩和转速的测量。

关键词：风力发电机组；轴系扭矩；测试与分析随着我国风电的蓬勃发展和风电装机容量的逐渐增加，使风电机组的轴系扭振稳定性问题日益突出。

另外，由于风电机组轴扭矩是风力发电机组正常运行的重要因素，轴扭矩平衡是风力机组顺利发电的基本条件。

如果轴系扭矩不平衡，会造成风力机组的轴系扭振，严重时会造成轴的断裂等，从而危害风机和风电场的正常运行。

一、扭矩测量方法使机器元件转动的力偶或力矩叫做转动力矩，简称转矩。

任何元件在转矩的作用下，必定产生某种程度的扭转变形。

因此，习惯上也常把转动力矩叫做扭转力矩，简称扭矩。

从严格的力学角度来讲，转矩概念与扭矩不完全相同，前者是指外力矩，而后者是指内力矩。

但当轴上只受到一个扭矩的作用时，转矩和扭矩在数值上相等。

同时，扭矩体现了旋转轴系统的能量传递方式，代表机械系统传动的工作状态，轴系在传递能量时必然会产生扭矩，通过分析扭矩，可了解机械传动系统的扭转应变性能。

转矩测量方法按基本原理划分为三类：传递法(扭轴法)、平衡力法(反力法)及能量转换法。

1、传递法。

传递法是根据弹性元件在传递扭矩时所产生的物理参数的变化而测量扭矩的方法。

所根据的物理参数是弹性元件的变形、应力或应变，最常用的测量扭矩的弹性元件是扭轴。

盘点电机扭矩的测量方法有哪些扭矩是电机试验中一个重要的参数，尤其是在电机效率评测中扭矩更是一个不可或缺的被测量，扭矩测量的准确性直接关系到电机效率的评测的正确性。

目前使用的扭矩测量方法按照测量原理可分为平衡力法、传递法和能量转换法。

一、平衡力法处于匀速工作状态的传动机械构件，其主轴和机体上一定同时存在一对扭矩T 和T，并且二者大小相等、方向相反。

通过测量机体上的T来测量主轴上T 的方法称为平衡力法。

设F 为力臂上的作用力，L 为力臂长度，则T=LF。

通过测量作用力F和力臂L即可得出T和T。

平衡力法的优点是不存在传递扭矩信号的问题，力臂上的作用力F容易测得；缺点是测量范围仅局限为匀速工作状态，无法完成动态扭矩的测量。

二、传递法传递法利用传递扭矩时弹性元件的物理参数会发生某种程度的变化。

利用这种变化与扭矩的对应关系来测量扭矩。

按照不同的物理参数，可将传递法进一步划分为磁弹性式、应变式、振弦式、光电式等，目前传递法在扭矩测量领域应用最为广泛。

图1 传递法分类1.光电式扭矩测量法将开孔数完全相同的两片圆盘形光栅固定在转轴上，并将光电元件和固定光源分别固定在光栅两侧，转轴无扭矩作用时两片光栅的明暗条纹错开，完全遮挡光路，无光线照到光敏元件上不输出电信号;有扭矩作用时两个圆盘形光栅的截面产生相对转角，明暗条纹部分重合，部分光线透过光栅照到光敏元件上，输出电信号。

扭矩值越大扭转角越大，照到光敏元件上的光线强度越大，输出电信号也就越大，通过测量输出的电信号能够测得外加扭矩的大小。

图2 光电式扭矩测量原理该方法的优点是响应速度快，能实现扭矩的实时监测;其缺点是结构复杂、静标困难、可靠性较差、抗干扰能力差，测量精度受温度变化的影响较大。

该方法不适用于刚启动和低。

参考文献:[1]　袁国华.智能级进模工步排样系统关键技术研究:[博士学位论文].上海:上海交通大学,2001[2]　雷永刚.冷挤压工艺设计的CBR 系统及其关键技术研究:[博士学位论文].上海:上海交通大学,2000[3]　M ckenzie D F ,Gonzalez J A ,M o rris R .A n In te 2grated M odel -based A pp roach fo r R eal -ti m e O n 2line D iagno sis of Comp lex System s .EngineeringA pp licati on s of A rtificial In telligence ,1998,11(3):279～291[4]　L i Q ,Zhang W J .A pp licati on of M odel -basedR eason ing to the D evelopm en t of In telligen t CA E System s.Engineering A pp licati on s of A rtificial In 2telligence ,1998,11(3):327～336[5]　赵震.面向创新设计理论体系的智能冲压工艺设计KBE 技术研究:[博士学位论文].上海:上海交通大学,2002[6]　石晓祥.汽车覆盖件工艺智能设计系统关键技术研究:[博士学位论文].上海:上海交通大学,2001(编辑　卢湘帆)作者简介:陈　军,男,1969年生。

上海交通大学(上海市　200030)模具CAD 国家工程研究中心副教授、博士。

主要研究方向为金属塑性成形过程数值模拟、模具CAD CA E KBE 和汽车CAD CAM CA E P I M KBE 等。

发表论文40余篇。

石晓祥,男,1975年生。

上海交通大学模具CAD 国家工程研究中心博士,美国俄亥俄州立大学在站博士后研究人员。

车辆传动轴动态扭矩测量与数据预处理研究徐宜;张国伟;张洪彦;徐宏;乔丽;张喜明【期刊名称】《车辆与动力技术》【年(卷),期】2018(000)003【摘要】为了解决车辆传动系统载荷谱测试过程中,转速高、扭矩大和温度变化范围广的环境中传动轴扭矩测量和数据传输困难的问题,研制了基于蓝牙4.0技术的车辆传动轴动态扭矩实时测量和无线传输测试系统.建立了传动轴动态扭矩信号预处理方法.在此基础之上,开展了实际车辆行驶过程中传动轴动态扭矩测试试验并且对数据进行了预处理.试验结果表明:在高转速等复杂工况下测试系统工作性能良好,能够准确地实时测量传动轴的动态扭矩;在信号预处理方面,箱线图法对异常值的去除有明显的效果.相对于小波分析通用阈值去噪方法,小波分析自适应阈值去噪对传动轴动态扭矩信号的去噪更具有针对性和准确性.【总页数】6页(P45-49,54)【作者】徐宜;张国伟;张洪彦;徐宏;乔丽;张喜明【作者单位】中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室北京100072;中北大学材料科学与工程学院太原030051;中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室北京100072;中北大学材料科学与工程学院太原030051;中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室北京100072;中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室北京100072【正文语种】中文【中图分类】TJ81+0.6【相关文献】1.履带车辆传动轴三工况动态扭矩实时测试 [J], 徐宜;王敏;李建东;张国伟;张鑫;宋美球2.基于声表面波的车辆驱动轴动态扭矩测量系统研究 [J], 张海涛;唐敦兵;许芹3.基于LabVIEW的车辆传动轴的扭矩测量 [J], 常盛;王灵犀4.某履带装甲车辆传动轴动态转矩数据采集及分析 [J], 魏领军;刘海鸥;陈慧岩;石锋5.车辆传动轴系动态激励及其响应的仿真研究 [J], 李涛;覃文洁;王超因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。