扭矩传感器扭矩力的计算和应用

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  我们知道扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测,扭矩力也就是使得物体发生转动的力。扭矩力的单位是什么,扭矩传感器又是如何计算扭矩力的大小的?这些问题也是初始结识扭矩传感器和应用扭矩传感器需要去了解的一个问题。

  其实在初中物理学中就已经简单的认识了扭矩这个概念,扭矩在物理学中就是力矩的大小,等于力和力臂的乘积,国际单位是用牛米来表示的。所以平时我们遇到的扭矩的单位也就是牛米来标定的,很困惑的是,我们遇到的有些扭矩传感器参数表示的时候,也会出现类似kgm,lb-ft这样的扭矩单位,这个表示其实是简单的,由于G等于mg,当g为9.8的时候,1kg也就相当于9.8N的力,所以1kgm也就等于是9.8Nm的力,类似磅尺lb-ft则是英制的扭矩传感器单位,1lb=0.4536kg;1ft=0.3048m,可以算出1lb-ft=0.13826kgm。这个只是一个单位的换算,不同的表示方法而已。就这个举个简单的汽车上的事例人们日常表达里,扭矩常常被称为扭力,在物理学中这是2个不同的概念。8代Civic 1.8扭矩173.5Nm@4300rpm,表示引擎在4300转/分时的输出扭矩为173.5Nm,那173.5N的力量怎么能使1吨多的汽车跑起来呢?其实引擎扭矩传感器输出的扭矩要经过放大同时将转速降低,需要靠变速箱、终传和轮胎。引擎释放出的扭力先经过变速箱作可调的扭矩放大或在超比挡时缩小再传到终传里作进一步的放大同时转速进一步降低,*后通过轮胎将驱动力释放出来。如某车的1挡齿比就是齿轮的齿数比,本质就是齿轮的半径比是3,终传为4,轮胎半径为0.3米,原扭矩是200Nm的话,*后在轮轴的扭力就变成200×3×4=2400Nm假设传动效率为100%在除以轮胎半径0.3米后,轮胎与地面摩擦的部分就有2400Nm/0.3m=8000N的驱动力,这个就足以使汽车前进后退的工作。总而言之汽车上的扭矩力则表示为扭矩×变速箱齿比×*终齿轮比×机械效率。所以一般来说,在排量一定的情况下,缸径小,行程长的汽缸较注重扭矩的发挥,转速都不会太高,适用于需要大载荷的车辆。也许这些还是不够明了的话,我们可以就现在奥运会运动员跑步的比赛形象的比喻一下,扭矩就是类似百米赛跑选手在起跑点蹲撑,蓄势待发,准备冲向前那一刹那的冲劲;而功率就是维持这股劲可以越跑越快,一直跑到终点的能力。我们要正确的去理解扭矩和功率的关系才能更加容易的去理解扭矩传感器的扭矩力计算方法。

  如今的扭矩传感器力的测量也变得多样化和精准化,上面说的汽车上的扭矩力的测量,船舶上,铁路机车上,生产型工厂里等等与扭矩力相关的测量,根据不同的应用环境从而也产生了各种不同的扭矩传感器,像微型扭矩传感器,高转数的扭矩传感器,扭矩扳手,瓶盖扭矩测量仪,电磁式的扭矩传感器这些也就是将不同的测量的方式改进的各种不同的扭矩传感器,于是也变得越来越方便**。

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