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1、年第期总第期风动扳手扭矩检测的传感器原理与试验华中理工大学曾国华湖北汽车工业学院杨祖莺摘,,,要针对旋转速度高冲击性强的定扭矩风动扳手采用旋转轴扭矩侧量原理研究改制了一种新型的电刷式集流环传感器,用以动态检测扳手的停止扭矩。并利用一元线性回归对传感器的静态特性进行了分析。主题词电刷式集流环动态检测静态特性,。引言系统实现对扳手扭矩的检测,目前定扭矩风动扳手在东风汽车公司,乃至全国应用越来越广泛如何精确地检测扳,手的停止扭矩对控制螺栓的拧紧力至关重,,要过去采用的是扭矩静态测量方法它只能,」,用来检测手动测力扳手的扭矩而无法确定
2、旋转速度高、冲击性强的风动扳手的停止扭矩。拼,“为此我们研制开发了风动扳手扭矩检测仪”。该仪器采用,电刷式集流环传感器在测量图原理上完全模拟螺栓实际的动态拧紧过程,从电刷式集流环的结构,而能充分获取扳手拧紧螺栓时的扭矩信号比集流环较精确地测定风动扳手的停止扭矩。传动车由应变片一一节嗽味传感器原理及结构,传感器原理一一一呱声一风动扳手扭矩检测仪采用的传感器由’振荡器联轴器、螺杆、螺母、滑道、挡块及电刷式集,。流环组成如图所示定扭矩扳手的扳手,,头插入联轴器的六角孔内扳手通气后带,动集流环及螺杆一起转动通过螺纹副使得图螺母在滑道上移
3、动。当螺母贴合挡块时,扳测量扭矩常采用电阻应变式传感器,它手的扭矩开始增大,这样,集流环处的弹性是利用应变片将由扭矩产生的剪应变转换。传动轴就会产生相应的扭转变形当扭矩增成电量来进行测量的。我们所采用的布片与,,,大到扳手的调定值时扳手即停止转动此接桥方式如图所示在轴的圆周方向每隔,,时的扭矩称为扳手的停止扭矩弹性轴的少布置一个应变片其贴片方向与轴线成电阻应变片感受轴在扭矩作用下产生的剪。或。夹角并把它们接成全桥测量形,应变并经过电刷式集流环传递到微机测量式。为了将信号传递到检测系统,轴装有《汽车科技沐集流环。传感器的静态
4、特性分析,,,对于静态的轴可直接从集流环上接线为了扩大测量范围提高测量精度根以传递信号。,,而对于旋转轴则不能直接接据扳手的扭矩和用户的要求我们设计了两,,、。线否则电线会缠绕在轴上而被轴卷断为种规格的传感器,’了解决风动扳手的动态测量问题我们研制口一适用于较小扭矩的,了一种新型的电刷式集流环传感器其结构扳手。。卫一一如图所示适用于较大扭矩绝缘块调整螺幻弹签胶木块的扳手。传感器弹性轴设计主要技术要求非线性误差叔簇重复误差母镇毅铸公弹性滞后鸽毛允许过载率丫,传感器设计制造完成后数次进行静态,标定
5、标定工作是利用标准的杠杆和珐码加图,载杠杆臂长读微机测试系统输电刷式集流环传感器主要由传动轴、集出电压值进行的加载原理如图所示。流环、电刷、弹簧、绝缘块、调整螺钉及胶木块组成。传动轴上绝缘地固定了四个铜滑环集,流环滑环通过导线与粘贴在轴上的应变片,,连接传动轴产生的扭转变形通过应变片转换成电信号传送到集流环上。由于集流环随轴,一起旋转为了将集流环上的电信号传送到亡二二】测试系统,我们在每个滑环上配置了三个电,,,刷电刷装在胶木块的方孔内通过调整螺钉图,推动绝缘块压紧弹簧保证电刷与集流环良好号传感器硅码每次由逐级加到。
6、,接触每个电刷上接有导线并集中到插座仁,,号传感器每次由加载到以便于测试系统连接。,,因此电刷式集流环传再逐级卸载号传感器标定数据列人表感器中电信号是通过与轴一起旋转的滑环和。不动的电刷这对滑动副传递出去的。表序号载荷!输加载连出卸载平均!心
7、。数据回归处理结果如下剩余标准差一一。回归方程一二相关方差分析结果见表系数年第期总第期表方差来源平方和自由度。,回归剩余总和显著性检验结果,非线性误差砚一一又。。如华聪侧重复误差况“些壑一‘,斜劣说明回归方程显著方程与观察数据拟。占合很好弹性滞后一
8、铸呢。静态特性主要指标号传感器标定数据列入表表序号
