[00336383]一种薄片金属环与轴承融合的非接触式扭矩测试方法

中北大学

一种薄片金属环与轴承融合的非接触式扭矩测试方法

摘要

本发明涉及动力传动装置转轴扭矩传感及测试领域，具体是一种薄片金属环与轴承融合的非接触式扭矩测试方法，尤其是以非接触无源传感的方式获取转轴的扭矩动态信息，具体将扭矩测试装置接入到电阻检测电路中。所述扭矩测试装置，包括粘贴于转轴被测部位的电阻元件，安装于转轴上轴承内部的电容元件；其中电阻元件是由第一电阻应变片和第二电阻应变片构成的，每个电阻应变片的其中一端均通过导线连接于转轴上，两电阻应变片的相互位置关系需保证随转轴转动各电阻应变片产生形变。本发明所述的薄片金属环结构与轴承内圈、轴承外圈结构融合，也即薄片金属环的传感结构集成在轴承内部，随旋转轴一起装配，可以实时测试或监测轴的扭矩动态信息。

主权项

1.一种薄片金属环与轴承融合的非接触式扭矩测试方法，其特征在于，将扭矩测试装置接入到电阻检测电路中；所述扭矩测试装置包括粘贴于转轴（1）被测部位的电阻元件，安装于转轴（1）上轴承内部的电容元件；所述电阻元件是由第一电阻应变片（3a）和第二电阻应变片（3b）构成的，每个电阻应变片的其中一端均通过导线连接于转轴（1）上，两电阻应变片的相互位置关系需保证随转轴（1）转动各电阻应变片产生形变；所述电容元件包括环设于轴承内圈（5b）外径面上的第一绝缘垫片环（7a）和第三绝缘垫片环（7c），环设于轴承外圈（5a）内径面上的第二绝缘垫片环（7b）和第四绝缘垫片环（7d）；所述第一绝缘垫片环（7a）和第三绝缘垫片环（7c）外圆上分别环设有第一薄片金属环（8a）和第三薄片金属环（8c），第二绝缘垫片环（7b）和第四绝缘垫片环（7d）的内圆上分别环设有第二薄片金属环（8b）和第四薄片金属环（8d），第一电阻应变片（3a）的另一端通过第一导线（4a）连接于第一薄片金属环（8a）上，第二电阻应变片（3b）的另一端通过第二导线（4b）连接于第三薄片金属环（8c）上；所有的绝缘垫片环之间均不接触，所有的薄片金属环之间均不接触；所述第一薄片金属环（8a）与第二薄片金属环（8b）在径向上相对，第三薄片金属环（8c）与第四薄片金属环（8d）在径向上相对，第一薄片金属环（8a）、第二薄片金属环（8b）分别与第三薄片金属环（8c）、第四薄片金属环（8d）在轴承径向上相互对称，轴承内圈（5b）与轴承外圈（5a）之间的空间通过轴承两端的左、右端盖（6a、6b）与外界环境相隔绝，且轴承内腔充满轴承润滑脂；所有的绝缘垫片环和薄片金属环与左、右端盖（6a、6b）之间存在间隙且不接触，所有的绝缘垫片环和薄片金属环与所有轴承滚珠（5c）之间存在间隙且不接触；转轴（1）转动时第一薄片金属环（8a）与第二薄片金属环（8b）相互覆盖的有效面积不变、间距不变、介电常数不变，转轴（1）转动时第三薄片金属环（8c）与第四薄片金属环（8d）相互覆盖的有效面积不变、间距不变、介电常数不变，第二薄片金属环（8b）通过第三导线（4c）输出信号，第四薄片金属环（8d）通过第四导线（4d）输出信号；轴承外圈（5a）通过连接件（2）以及回转机械接地；所述扭矩测试装置是通过将第三导线（4c）和第四导线（4d）接入到电阻检测电路中的。