轉(zhuǎn)矩的原理_轉(zhuǎn)矩的測量方法

　　機(jī)械元件在轉(zhuǎn)矩作用下都會產(chǎn)生一定程度的扭轉(zhuǎn)變形，故轉(zhuǎn)矩有時(shí)又稱為扭矩（Torsionalmoment）。轉(zhuǎn)矩是各種工作機(jī)械傳動軸的基本載荷形式，與動力機(jī)械的工作能力、能源消耗、效率、運(yùn)轉(zhuǎn)壽命及安全性能等因素緊密聯(lián)系，轉(zhuǎn)矩的測量對傳動軸載荷的確定與控制、傳動系統(tǒng)工作零件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)以及原動機(jī)容量的選擇等都具有重要的意義。

　　使機(jī)械元件轉(zhuǎn)動的力矩稱為轉(zhuǎn)動力矩，簡稱轉(zhuǎn)矩。機(jī)械元件在轉(zhuǎn)矩作用下都會產(chǎn)生一定程度的扭轉(zhuǎn)變形，故轉(zhuǎn)矩有時(shí)又稱為扭矩。轉(zhuǎn)矩是各種工作機(jī)械傳動軸的基本載荷形式，與動力機(jī)械的工作能力、能源消耗、效率、運(yùn)轉(zhuǎn)壽命及安全性能等因素緊密聯(lián)系，轉(zhuǎn)矩的測量對傳動軸載荷的確定與控制、傳動系統(tǒng)工作零件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)以及原動機(jī)容量的選擇等都具有重要的意義。此外，轉(zhuǎn)矩與功率的關(guān)系T=9549P/n或T=P/Ω（Ω為角速度，單位為rad/s）。

　　電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩表示額定條件下電機(jī)軸端輸出轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩等于力與力臂或力偶臂的乘積，在國際單位制（SI）中，轉(zhuǎn)矩的計(jì)量單位為牛頓?米（N?m），工程技術(shù)中也曾用過公斤力?米等作為轉(zhuǎn)矩的計(jì)量單位。電機(jī)軸端輸出轉(zhuǎn)矩等于轉(zhuǎn)子輸出的機(jī)械功率除以轉(zhuǎn)子的機(jī)械角速度。直流電動機(jī)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式TK=9.55KeIK。

　　1、平衡力法及平衡力類轉(zhuǎn)矩測量裝置

　　勻速運(yùn)轉(zhuǎn)的動力機(jī)械或制動機(jī)械，在其機(jī)體上必然同時(shí)作用著與轉(zhuǎn)矩大小相等，方向相反的平衡力矩。通過測量機(jī)體上的平衡力矩（實(shí)際上是測量力和力臂）來確定動力機(jī)械主軸上工作轉(zhuǎn)矩的方法稱為平衡力法。

　　平衡力法轉(zhuǎn)矩測量裝置又稱作測功器，一般由旋轉(zhuǎn)機(jī)、平衡支承和平衡力測量機(jī)構(gòu)組成。按照安裝在平衡支承上的機(jī)器種類，可分為電力測功器、水力測功器等。平衡支承有滾動支承、雙滾動支承、扇形支承、液壓支承及氣壓支承等。平衡力測量機(jī)構(gòu)有砝碼、游碼、擺錘、力傳感器等。

　　平衡力法直接從機(jī)體上測轉(zhuǎn)矩，不存在從旋轉(zhuǎn)件到靜止件的轉(zhuǎn)矩傳遞問題。但它僅適合測量勻速工作情況下的轉(zhuǎn)矩，不能測動態(tài)轉(zhuǎn)矩。

　　2、能量轉(zhuǎn)換法

　　依據(jù)能量守恒定律，通過測量其他形式能量如電能、熱能參數(shù)來測量旋轉(zhuǎn)機(jī)械的機(jī)械能，進(jìn)而求得轉(zhuǎn)矩的方法即能量轉(zhuǎn)換法。從方法上講，能量轉(zhuǎn)換法實(shí)際上就是對功率和轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量的方法。能量轉(zhuǎn)換法測轉(zhuǎn)矩一般在電機(jī)方面有較多的應(yīng)用。

　　3、傳遞法

　　傳遞法是指利用彈性元件在傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)物理參數(shù)的變化與轉(zhuǎn)矩的對應(yīng)關(guān)系來測量轉(zhuǎn)矩的一類方法。常用彈性元件為扭軸，故傳遞法又稱扭軸法。根據(jù)被測物理參數(shù)不同，基于傳遞法的轉(zhuǎn)矩測量儀器有多種類型。在現(xiàn)代測量中，這類轉(zhuǎn)矩測量儀的應(yīng)用最為廣泛。