法兰式扭矩传感器ZJ-A型
Kistler Mini-Smart扭矩传感器4502A型说明书
Instruction ManualMini-Smart Torque SensorType 4502A...Version Q(with standard square connections)Version H(with standard hexagon connections)Version QA/HA (with rotating angle measuring system)Version RA(with round shaft and rotation angle measure-ment)4502A_002-407e-01.14Instruction ManualMini-Smart Torque SensorType 4502A...Version Q(with standard square connections)Version H(with standard hexagon connections)Version QA/HA (with rotating angle measuring system)Version RA(with round shaft and rotation angle measure-ment)4502A_002-407e-01.14Foreword4502A_002-407e-01.14Page 1ForewordThis manual applies to the torque sensor Type 4502A… .The instruction manual must be kept on hand for futureuse, and must be available at the site of implementation ofthe torque sensor, as needed.The specifications in this manual can change at any timewithout prior notification. Kistler reserves the right to im-prove and to change the product for the purpose of tech-nical progress without the obligation to inform persons andorganizations as the result of such changes.Original language of these operating instructions: German©2003 … 2014 Kistler Group. All rights reserved.Mini-Smart Torque Sensor Type 4502A...Page 24502A_002-407e-01.14Content1. Introduction ................................................................................................................................... 32.Important Information .................................................................................................................... 4 2.1 Disposal Instructions for Electrical and Electronic Equipment (4)3. Application and Key Features ......................................................................................................... 54.Description of the Measuring System ............................................................................................ 6 4.1 Mechanical Design ............................................................................................................... 6 4.2 Electrical Block Diagram ....................................................................................................... 7 4.2.1 Examples of Application .......................................................................................... 8 4.3 Rotation Angle Measuring System (Version QA, HA and RA only) ....................................... 9 4.4Adjustment for Angle-Pulse Output (Version QA, HA, RA only) (10)5. Electrical Connections .................................................................................................................. 11 5.1 Plug Connection (Tuchel, 12 pin) ....................................................................................... 12 5.1.1 Installing the Signal Lead ....................................................................................... 12 5.2 Instruction for Electrical Installation .................................................................................... 13 5.3Connection Cable (14)6. Mechanical Application ............................................................................................................... 15 6.1 Versions Q, QA, H and HA ................................................................................................ 15 6.2 Torque Measuring Shaft Version RA................................................................................... 16 6.3 Possible Installation of Version R/RA .................................................................................. 16 6.4Supply Circuit and Evaluation (17)7. Static Calibration .......................................................................................................................... 18 7.1 Construction of a Simple Calibration Device ....................................................................... 18 7.2Calculation Example for Lever Arm Length (19)8. Maintenance ................................................................................................................................ 20 9. Repairs ......................................................................................................................................... 21 10. Ordering Key ................................................................................................................................ 22 11. Declaration of Conformity ........................................................................................................... 23 12. Index .. (24)Total Pages 24Introduction4502A_002-407e-01.14Page 31.IntroductionPlease take the time to thoroughly read this instructionmanual. It will help you with the installation, maintenance,and use of this product.Kistler offers a wide range of products for use in measuringtechnology:▪Piezoelectric sensors for measuring force, torque, strain,pressure, acceleration, shock, vibration and acoustic-emission▪Strain gage sensor systems for measuring force andtorque▪Piezoresistive pressure sensors and transmitters▪Signal conditioners, indicators and calibrators▪Electronic control and monitoring systems as well assoftware for specific measurement applications▪Data transmission modules (telemetry)▪Electromechanical NC joining modules and force-displacement monitors▪Test stand systems for electric motors and gear units forlaboratory, manufacturing, and quality assuranceKistler also develops and produces measuring solutions forthe application fields engines, vehicles, manufacturing,plastics and biomechanics sectors.Our product and application brochures will provide youwith an overview of our product range. Detailed datasheets are available for almost all products.If you need additional help beyond what can be foundeither on-line or in this manual, please contact Kistler's ex-tensive support organization.Mini-Smart Torque Sensor Type 4502A...Page 44502A_002-407e-01.142. Important Information2.1 Disposal Instructions for Electrical and Electronic EquipmentDo not discard old electronic instruments in municipal trash. F or disposal at end of life, please return this product to an authorized local electronic waste disposal service or contact the nearest Kistler Instrument sales office for return instructions.Application and Key Features4502A_002-407e-01.14Page 53. Application and Key Features▪ Torque sensor with strain gages measuring system▪ Wear-resistant transmission of the measuring signal, integrated amplifier▪ Measurement of constant and variable torques ▪ Torque measurement on the rotating shaft▪ Integrated system for rotation angle measurement (only version QA/HA)▪ Application in the laboratory, manufacture and quality control▪ Ideal for use with power tools (version QA/HA) and test stand construction (version RA) ▪ Suitable for low and high speed rangesFig. 1:Mini-Smart torque sensor Type 4502A…Torque Rotation angle Measuring electronicsStrain gage measuring shaft 11 ... 26 VDCMini-Smart Torque Sensor Type 4502A...Page 64502A_002-407e-01.144. Description of the Measuring System4.1 Mechanical DesignTorque Sensors model Mini Smart consist of a base body which contains the measuring shaft. The shaft ends are performed as standard square connections or standard hexagon ends.On the measuring shaft there is a torsion distance with strain gages and electronics with signal amplifier and A/D transformer.The connection box of the base body contains the statio-nary electronics for the signal formation.The base body of the sensor offers different assembly pos-sibilities (see chapter "Mechanical Application").Fig. 2:Mechanical design Mini-Smart torque sensor Type 4502A...Square socket(version Q/QA) or hexagon socket (version H/HA/R/RA)Square end (version Q/QA) or hexagon end (version H/HA/R/RA)Cable connector ShaftBearingSensorStrain gagesBearingRotation angle measuring system (only version QA/HA)Rotating electronicsDescription of the Measuring System4502A_002-407e-01.14Page 74.2 Electrical Block DiagramFig. 3: Electrical block diagramFeed and inspection input of electronicOutput ±5 VFeed11 ... 26 VDCControl5 ... 30 VDCF K E AMini-Smart Torque Sensor Type 4502A...4.2.1Examples of ApplicationExactly use of electrical isolation for feed and measuringsignal.Fig. 4: Separate speed and measuring supplyShared access measuring supply for feed and measuring supply.Interlink the feed and measuring supply, evaluation elec-tronic is to be made.Fig. 5: Feed and measuring supply in the evaluationelectronic combinedType 4502A…Description of the Measuring System4.3Rotation Angle Measuring System (Version QA, HA and RA only)E H G BFig. 6: Diagram showing the design of the rotationangle measuring system1.Rotating shaft2.Pulse disk3.Forked light barrier with LED and photo diode4.Operation amplifierFeatures▪360 light-dark stripes on the pulse disk▪Two forked light barriers shifted by phase angle 90 °▪Pulse number proportional to the rotation angleMini-Smart Torque Sensor Type 4502A...4.4 Adjustment for Angle-Pulse Output (Version QA, HA, RA only)With drive on square socket or hexagon end sense of rota-tion cw.Fig. 7:Adjustment for angle-pulse outputOutput Pin GOutput Pin B A 1A 2A 3Electrical Connections5. Electrical ConnectionsFig. 8:Electrical connectionsShielded lead of 0,14 mm² nominal cross sectionShielded leadLead connectorTo power supply unit and displayTorque sensor (all versions)Mini-Smart Torque Sensor Type 4502A...5.1 Plug Connection (Tuchel, 12 pin)Function PIN DescriptionSupplyF +U B 11 ... 26 VDC, power consumption <1 W EGND Ground relating to U B and angle of rotation pulsesShield M In sensor connected to housingTorque outputCU A±5 VDC bei M nom at >2 kΩ5 VDC at control signal activationR i,C = 10 Ω, output short circuit proof relating to AGNDD AGND Ground relating to U A Angle of rotation sensor Supply Angle of rotation pulsesH +UB 5 VDCB Track A Open collector outputInternal 1 kΩ resistance to 5 VDC (pull up), TTL-levelGTrack B As Track A, 90° displaced 100 % control input K Control Off: 0 ... 2 VDC On: 5 ... 30 VDCAKGND Ground relating to control input JNot connected5.1.1 Installing the Signal Lead▪ Do not run the lead parallel to power cables or control circuits.▪ Do not place the lead close to equipment producing strong electromagnetic fields, e.g. transformers, wel-ders, contactors, electric motors, etc.▪ If such situations cannot be avoided, run the lead inside earthed steel conduit.▪ Make a loop in the lead when fixing it at the torque sensor so that it is not damaged by vibration.▪ If supply and evaluation unit are galvanically connected, a differential input must be used for the torque singal to prevent that the voltage drop on the 0 V-supply line af-fects the measured signal.Electrical Connections5.2Instruction for Electrical InstallationFig. 9: Electrical installationMechanical Application6. Mechanical Application6.1 Versions Q, QA, H and HA▪ Torque sensors of version Q and QA have square con-nections for plug-in tools acc. to DIN 3121.▪ Torque sensors of version H and HA have hexagon con-nections acc. to DIN 3126, form E/F.▪ The torque sensors are plugged on to the drive spindle as shown below.Application examples:Fig. 10: Application examples versions Q/QA & H/HAVersion Q/QAVersion H/HAMotor/el.or pneum.wrenchTorque sensor Type SD LeadconnectorSocket spanner/bit Lead connectorMini-Smart Torque Sensor Type 4502A...6.2 Torque Measuring Shaft Version RAFor the electric connection of measuring shaft and supply- and evaluation unit we recommend to use the shielded signal lead, Type KSM072030-5 with low capacity.As supply and evaluation unit we suggest the Control Monitor CoMo Torque Type 4700B... .The matching connection cable is Type KSM018538-2,5.As an alternative solution the units Type 4704A…, model VA3600 without display can be used.Assembly set Type KSM035681 as accessories for VA3600 for the connection of the torque measuring shaft Type 4520A… .The signal lead should not exceed a length of 30 meters. Do not run the lead parallel to power cables or control circuits.The pin connection is explained in chapter "Plug Connection" of this manual.On each side of the torque measuring shaft there is a high quality bearing installed. The installation can have any position, however offset couplings must always be applied to balance geometrical errors and keep false loads away from the torque measuring shaft.Radial, axial, diagonal and angular errors are compen-sated by:▪ Multi-disk couplings, e.g. data sheet 000-672 Type 2303A…,▪ or diaphragma coupling, ▪ or claw couplings.6.3 Possible Installation of Version R/RAFig. 11:Application example version RAFirm stator (Type 4502A… version RA) Full coupling on both sides Fixed bearing on both sides Full coupling Full couplingSpecimen with fixed bearingSpecimen retaining angleDrive brake with fixed bearingType 4500B…Type 4704A…Mechanical ApplicationCouplings compensate axial-radial and angular misalign-ment.The connection of shaft and coupling hub is effected by a span device. The measuring shaft is fastened with balan-cing class 6,5. The torque measuring shaft is only a part of the shaft strang. Radial and torsional vibrations may have a very bad impact on the performance of the torque shaft and the measuring signal.For that reason the operating speed must not be near the critical speed, either it has to be far underneath or above it.6.4 Supply Circuit and EvaluationFig. 12: Supply circuit and evaluationType 4704A… Model VA3600Type 4502A…(Data sheet 000-934)Version RA L1 PE N~=0 V+16 ... 30 V Torque output ±5 VDCPanel meterQuadrature counter PLCPC, processing of measuring dataTorque output 1 5 V, TTL Torque output 2 5 V, TTLTerminal box for 4502A… version R/RA 0 V0 VMini-Smart Torque Sensor Type 4502A...7. Static CalibrationThis procedure requires the use of a calibration device with a lever arm and weights for producing specific values of torque.The calibration procedure is as follows▪ Apply the rated value of torque to the torque sensor and then remove it again▪ Adjust the zero reading accurately▪ Apply a known value of torque to the torque sensor ▪ Adjust the displayed reading to the corresponding valuePlotting a calibration curve▪ Calibrate the torque sensor as described above.▪ Apply torque in 1/10 steps up to the full rated value and then remove it again in the same way. A delay of at least 30 seconds must be allowed between the individual 1/10 steps so that each reading can stabilize before it is recorded.7.1 Construction of a Simple Calibration DeviceFig. 13: Calibration deviceTorque sensorLever arm Lever armK = Loose half-couplings K KCounter bearing Lever arm bearing(duplex) Weight (calibrated)Lever armbearingStatic Calibration7.2 Calculation Example for Lever Arm Lengthgm ML ⋅=, wherebyM = TorqueL = Length of lever arm required m = Mass required g = 9.80665 m/s²(= standard gravity – varies with location)Fig. 14: Calculation of lever arm lengthExample: m = 1 kg M =10 N·m10 N·m s 2 L = = 1,0197 m1 kg x 9,80665 mMini-Smart Torque Sensor Type 4502A...8.Maintenance▪Sensors of Type 4502A… are almost maintenance-free▪Durability of bearings in rated temperature range isapprox. 20 000 hours▪Durability of bearings in working temperature range isapprox. 10 000 hours▪Renewal of bearings can only be effected at works▪Precision applications: yearly calibration of sensor (cali-bration at works or with adequate calibration device)▪Control correct cable plug position monthly▪Check cables for damages monthlyRepairs9.RepairsFault Cause RemedyShaft stiff to turn Bearing defect due to:a) Torsional or flexural vibrationb) High axial or radial loadsc) Worn bearingsd) Bent shaftReturn to factoryZero shift less than 2 % Torsional vibrationTorsional shock The zero reading can be readjusted at the displayZero shift between approx. 2 and 5 % of full scale Torque sensor has been overloa-dedTorsional vibrationTorsional shockThe zero reading can bereadjusted once at the dis-playHysteresis between clockwise and anticlockwise torque Torque sensor overloaded byhigh alternating loads or torsio-nal vibrationReturn to factoryMini-Smart Torque Sensor Type 4502A...10.Ordering KeyOrder example:Type 4502A018HATorque sensor rated torque1/4" hexsocket withDeclaration of Conformity11.Declaration of ConformityMini-Smart Torque Sensor Type 4502A...12.IndexAAdjustment for Angle Pulse Output (10)Application (5)CCalculation Example Lever Arm Length (19)Connection Cable (14)Construction Calibration Device (18)DDeclaration of Conformity (23)Description of the Measuring system (6)Disposal Instructions (4)EElectrical Block Diagram (7)Electrical Connections (11)Examples of Application (8)IImportant Information (4)Installing the Signal Lead (12)Instruction for Electrical Installation (13)MMaintenance (20)Mechanical Application .................................. 15 Mechanical Design . (6)OOrdering Key (22)PPlug Connection (12)Possible Installation of Version R/RA (16)RRepairs (21)Rotation Angle Measuring System (9)SStatic Calibration (18)Supply Circuit and Evaluation (17)TTorque Measuring Shaft Version RA (16)VVersion Q, QA, H and HA (15)。
法兰螺栓对照表
法兰螺栓对照表法兰螺栓对照表1、六⾓头部类型：⼀种是平脑的，另⼀种是凹脑的。
2、表⾯颜⾊类别：根据不同需要，表⾯有镀⽩、军绿、彩黄、耐腐蚀的达克罗。
3、法兰盘类别：根据法兰螺栓的使⽤位置不同，盘的⼤⼩要求各不相同，另有平底和带齿之分，带齿的起防滑作⽤。
4、按连接的受⼒⽅式,有普通的和有铰制孔⽤的.铰制孔⽤的法兰螺栓要和孔的尺⼨配合,⽤在受横向⼒时。
另外为了满⾜安装后锁紧的需要,有杆部有孔的,这些孔可以使螺栓受振动时不⾄松脱.有的法兰螺栓没螺纹的光杆部位要做,叫细杆法兰螺栓.这种法兰螺栓有利于受变⼒的联结.备注：市场上常⽤的国标号，GB5789(⼤头)、GB16674代替GB5787(⼩头)参考标准GB16674 ⼩系列GB5789 加⼤法兰系列对应德标DIN EN 1665IF III /ASME B18.2.1 美制系列ASME B2.3.9 公制系列DIN 6921 德国公制系列SAE法兰主要应⽤于造船，液压机械，矿⼭机械等⾏业，来连接各个管路实现管路间液压油的流通SAE法兰的详细信息SAE沉插法兰}JB/ZQ4462-97对焊钢法兰尺⼨（PN=10Mpa）{sae法兰，SAE分体法兰，SAE对开法兰，SAE对焊法兰，SAE承插法兰，SAE沉插法兰}JB/ZQ4463-97对焊钢法兰尺⼨（PN=15Mpa）{sae法兰，SAE分体法兰，SAE对开法兰，SAE对焊法兰，SAE承插法兰，SAE沉插法兰}JB/ZQ4464-97对焊钢法兰尺⼨=25Mpa）{sae法兰，SAE分体法兰，SAE对开法兰，SAE对焊法兰，SAE承插法兰，SAE沉插法兰}JB/ZQ4465-97对焊钢法兰尺⼨（PN=31.5Mpa）{sae法兰，SAE 分体法兰，SAE对开法兰，SAE对焊法兰，SAE承插法兰，SAE沉插法兰}JB/ZQ4466-97对焊钢法兰尺⼨（PN=40Mpa）{sae法兰，SAE分体法兰，SAE对开法兰，SAE对焊法兰，SAE承插法兰，SAE沉插法兰}JB/ZQ4483-97凸⾯钢制法兰盖PN=6.3Mpa）{sae法兰，SAE分体法兰，SAE对开法兰，SAE对焊法兰，SAE承插法兰，SAE沉插法兰}JB/ZQ4484-97凸⾯钢制法兰盖=10Mpa）{sae法兰，SAE分体法兰，SAE对开法兰，SAE对焊法兰，SAE承插法兰，SAE沉插法兰}。
DYN-502非接触法兰盘式动态扭矩传感器说明书
DYN-502非接触式扭矩传感器说明书蚌埠大洋传感系统工程有限公司目录1.主要功能及特点 (3)2.参数表 (3)3.产品尺寸图 (4)4.工作原理 (6)5.接线定义 (7)6.安装注意 (7)7.扭矩转换关系（防止传感器过载） (11)8.故障排除 (11)9.常见使用问题及解决方法 (12)10.安装使用参考案例 (12)11.配套仪表 (13)12.声明 (14)13.保修单说明 (14)适用于各类扭矩测试场景----推进扭矩传感器智能化无滑环动态扭矩传感器实现了1/50000以上的精度，优秀的稳定性。
微小扭矩也能实现高精度测量。
没有电刷集流环滑环等磨损件，不需要定期维护和更换零件。
传递信号时与是否旋转，转速和转向无关。
传感器直接输出扭矩信号为频率信号，配套变送器可输出电压或电流信号。
1.主要功能及特点●产品规格囊括了5~10000N.m(可定制)●无线传输无滑环高速反应●24V或±15V DC电源输入●综合精度0.2%F.S.●扭矩信号5-15kHz●合金钢材质弹性体●转速可选电流电压或频率信号●电源与信号隔离大幅降低干扰2.参数表3.产品尺寸图规格(N.m)4000-100004.工作原理通过应变仪检测对旋转转子施加的扭力，将对转子施加的扭矩量转换为电信号。
向旋转装置供电以及检测电气信号都通过非接触方式完成,旋转装置与框体之间没有机械接触部分。
框体转子5.接线定义6.安装注意6.1.测量传感器的轴径和中心高，待装。
6.2.使用两组联轴器，将传感器安装在动力设备与负载之间。
6.3.分别调整动力设备、负载、传感器的中心高和同轴度，要求小于0.05mm，然后将其固定，并紧固可靠，不允许有松动。
小量程或高转速传感器使用时，更要严格保证连接的中心高和同轴度。
否则可能造成测量误差及传感器的损坏。
6.4.传感器可选用刚性或弹性联轴器连接。
在震动较大、同轴度小于0.2mm大于0.05mm时，建议选用弹性联轴器，安装同轴度超过0.2mm时，严禁使用。
扭矩传感器样本
工作原理：传感器扭矩测量采用应变电测技术。
在弹性轴上粘贴应变计组成测量电桥，当弹性轴受扭矩产生微小变形后引起电桥电阻值变化，应变电桥电阻的变化转变为电信号的变化从而实现扭矩测量。
下面为扭矩测量的主要工作原理框图，由于采用了能源与信号的无接触传输，完美的解决了旋转状态下的扭矩测量。
电源当测速码盘连续旋转时，通过光电开关输出脉冲信号，根据码盘的齿数和输出信号的频率，即可计算出对应的转速。
技术指标：1.测量范围：0.5N·m--5万N·m（分若干档）2.非线性度：±0.1%--±0.3%（Ｆ·Ｓ）3.重复性：±0.1%--±0.2%（Ｆ·Ｓ）4.精度：±0.2%--±0.5%（Ｆ·Ｓ）5.环境温度：-40℃--70℃6.过载能力：150%7.频率响应：100 μs8.输出信号: 频率方波 (标准产品)，也可以为4-20毫安电流或电压信号零扭矩: 10 KHz正向满量程: 15 KHz反向满量程: 5 KHz9.输出电平：5V （可以根据客户的要求作出调整),负载电流<10mA10.信号插座： (1)0. (2)+12V. (3)-12V. (4)转速. (5)扭矩信号. 11．绝缘电阻：大于200MΩ12．相对湿度：≤90%RH量程选择：转矩转速传感器的量程选择应以实际测量的最大转矩来确定，通常情况下应留有一定余量，防止出现过载以至于损坏传感器。
计算公式：M=9550*P/NM：转矩单位（牛.米）P：电机功率单位（千瓦）N：转速单位（转/分钟）如您使用的电机为三相感应电机，转矩量程应选择为额定扭矩的2-3倍，这是由于电动机的启动转矩较大的缘故。
型号选择C系列转速转矩传感器代号类型4 常规动态测试5 静态（适用于非旋转场合）6 小量程（10牛米以下）4A 为4型换代产品6A 为6型换代产品7 可以同时测量轴向力量程测量范围（NM）0.5 0—0.51 0—12 0—25 0—510 1—1020 2—2050 5—50100 10—100200 20—200300 30—300500 50—500700 70—7001000 100—10002000 200—20005000 500—500010000 1000—1000020000 2000—2000050000 5000—50000代号输出形式1 频率输出2 4-20mA3 电压输出代号精度等级A 0.2B 0.5C4型传感器本传感器为标准型传感器，适用于所有旋转动力系统扭矩的测量。
jY 系列扭矩传感器使用说明书
★ 安装传感器时严禁敲打。特别是连轴结与传感器应该采用过渡配合中的间隙配
合，绝对禁止敲打，否则将会毁坏传感器
★ 连轴结必须采用弹性连轴结，50N.m以下的传感器可以采用尼龙绳连接，以避免
由于连接同芯度不好带来的弯矩引起测量数据不稳甚至损坏传感器。小扭矩传
感器的连轴结可以采用铝质材料，以减轻连轴结重量。需要厂家配购连轴结的
5、环 境 温 度 ： ０℃-40℃
6. 输 出 信 号 :
★ 频率输出：（常规订货方式）
零 扭 矩: 10 KHZ 左右
正向满量程: 15 KHZ 左右 反向满量程: 5 KHZ 左右
具体传感器见出厂检定报告。
★ 脉冲信号幅度：0－10V
6、过载能力：
★ 在 120％额定扭矩范围内保精度测量。
★ 瞬时冲击不高于 300％额定扭矩，不损坏传感器。
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web： e-mail： hxloading@
湖湘测控 JY 系列转矩转速传感器说明书
目录
一、 概述 二、 JY 系列扭矩传感器技术性能指标
（1） 扭矩 （2） 转速 三、 JY 系列扭矩传感器工作原理简要说明 四、 JY 扭矩传感器安装使用 五、 JY 系列扭矩传感器传感器规格表 六、 JY 系列扭矩传感器外形尺寸 七、 定货须知 八、 其它 1、 传感器出厂装箱单 2、三包服务
用户请订货时申明并告之用户端出轴尺寸。
★ 严格禁止带载启动，以避免冲击扭矩损坏传感器；同样停车时应该尽量避免急
刹车；运转时应该尽量避免转速突跳，特别是负载惯量较大的情况下，这一点
尤为重要。当然对于需要转速突跳、带载启动等冲击扭矩的试验，在选择传感
器量程时应该充分考虑到产生的冲击扭矩而选择较大量程的传感器。
实验一带传动实验
《机械设计》实验指导书集美大学诚毅学院机械工程系编集美大学诚毅学院机械基础实验室2011年9月目录实验一机械传动性能综合实验 (2)实验二轴系结构设计与分析实验 (16)实验三减速器拆装实验 (19)实验一、机械传动性能综合实验一、实验目的1、通过测试常见机械传动装置（如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、摆线针轮等）在传递运动与动力过程中的参数曲线(速度曲线、转矩曲线、传动比曲线、功率曲线及效率曲线等),加深对常见机械传动性能的认识和理解；2、通过组合机械传动装置测试系统，测试由常见机械传动组成的不同传动系统的参数曲线，掌握机械传动合理布置的基本要求；3、通过实验认识智能化机械传动性能综合实验台的工作原理，掌握计算机辅助实验的新方法, 培养进行设计性实验与创新性实验的能力。
二、实验设备结构及原理本实验在“JCY机械传动性能综合实验台”上进行。
该实验台以新型实验台的概念设计，可替代传统的单一实验台（如“带传动实验台”、“齿轮传动实验台”）进行有关典型机械传动，“带传动”、“链传动”、“齿轮传动”、“蜗杆传动”及其它新型传动等基本实验，更可进行多级组合传动，如“带—齿轮传动”、“链—齿轮传动”、“齿轮—链传动”、“带—链传动”等。
采用模块化结构，由不同种类的机械传动装置、联轴器、变频电机、加载装置和工控机等模块组成，学生可以根据选择或设计的实验类型、方案和内容，自己动手进行传动连接、安装调试和测试，进行设计性实验、综合性实验或创新性实验。
由种类齐全的机械传动装置、联轴器动力输出装置、加载装置和控制及测试软件、工控机等组成，其工作原理系统图如下：实验台由变频电机作为驱动，转矩转速传感器测量机械传动装置的输入与输出转矩和转速，磁粉加载器进行转矩加载，全过程采用程控调节或手动调节，同步采样输入输出端的扭矩、转速及功率。
机械传动性能综合实验台各硬件组成部件的结构布局如图1所示。
5-加载与制动装置6-工控机7-电器控制柜8-台座机械传动性能综合实验台外型如图2所示。
扭矩法兰测量扭矩的原理
扭矩法兰测量扭矩的原理扭矩法兰是一种用来测量扭矩的装置，它基于扭矩对试件的作用力以及试件的几何性质，通过测量产生的变形或应变来计算扭矩的大小。
它被广泛应用于工程领域中对扭矩进行测量和控制。
扭矩法兰的基本原理如下：当一个力对一个物体产生扭转时，该物体上的各个部分将会发生相对位移，即发生扭曲变形。
这种变形可以通过测量物体的几何形状变化或者通过应变测量来确定。
扭矩法兰利用这种原理，将试件与扭矩传感器连接在一起，在试件受到扭矩作用时测量产生的变形或应变。
通过分析这些测量结果，我们可以计算出作用在试件上的扭矩。
扭矩法兰一般由两个主要部分组成：扭矩传感器和试件。
扭矩传感器是用来测量试件中的扭转力的装置，通常采用动力学或静力学原理，如应变测量或电磁感应等方式。
它可以转换扭矩作用到电信号或机械信号，并传输到测量系统中进行处理。
试件是被测试的物体，其形状和材料特性将直接影响到扭矩的测量结果。
在扭矩法兰中，试件被安装在夹具中，夹具固定在一端而另一端与扭矩传感器相连。
当扭矩作用于试件时，试件将发生弹性变形，这种变形可以通过应变测量或位移测量等方式来确定。
扭矩传感器会转换这些变形量为电信号或机械信号，然后将其传输到测量系统中进行处理。
扭矩传感器一般采用应变测量的原理。
应变传感器被安装在试件上，当试件受到扭矩作用时，会产生应变。
应变传感器的工作原理是利用弹性体的特性，在其受到载荷时，会发生形变，形变的大小与载荷的大小成正比。
应变传感器能够将这种形变转化为电信号，并测量输出信号的大小。
通过测量应变量，我们可以计算出试件所受的扭矩。
除了应变测量，扭矩传感器还可以采用其他方法，如电磁感应、电容变化或者震荡器共振等方式来测量扭矩。
不同的测量原理会影响到测量的精度和灵敏度。
通过在扭矩法兰中安装合适的测量传感器和正确选择试件的几何形状和材料特性，我们可以实现对扭矩的准确测量。
这对于许多工程应用来说非常重要，例如评估机械设备的性能、控制工艺过程或进行材料研究等。
应变片扭矩传感器参数
应变片扭矩传感器参数
1.工作原理：采用应变片原理，通过测量扭矩引起的材料应变变化，将其转换为电信号输出。
2.额定扭矩范围：0-500N·m（可根据需求定制）。
3.灵敏度：0.1mV/V（每牛顿·米应变引起的电压变化）。
4.线性度：≤ ±0.5%。
5.输出信号：4-20mA（可选0-10V）。
6.电源电压：10-30V DC。
7.温度范围：
- 工作温度：-20℃~70℃。
- 存储温度：-40℃~85℃。
8.安装方式：可选法兰式安装或夹持式安装。
9.保护等级：IP65（防尘防水）。
10.材料：
- 外壳：不锈钢。
- 应变片：合金钢或钛合金。
- 电缆：高温耐磨硅胶电缆。
11.标定证书：提供出厂标定证书，可选ISO 9001认证。
以上仅为示例参数，具体参数和规格可根据实际需要进行定制。
扭矩传感器样本
Φ 18
Φ85
150
Φ 18
Φ85
150
Φ 28
Φ95
152
Φ 28
Φ95
152
Φ 38
Φ105 154
Φ 38
Φ105 154
Φ 48
Φ115 156
Φ 55
Φ125 168
Φ 75
Φ146 180
Φ 100
Φ182 180
Φ 120
Φ208 180
Φ 165
Φ250 200
L L1 H
224 32 123 224 32 123 242 42 133 242 42 133 272 57 144 272 57 144 328 82 150 385 105 161 396 105 187 447 130 244 520 165 280 600 200 300
转速转矩传感器
类型
常规动态测试
静态（适用于非旋转场合）
小量程（10 牛米以下）
为 4 型换代产品
为 6 型换代产品
可以同时测量轴向力
测量范围（NM）
0—0.5
0—1
0—2
0—5
1—10
2—20
5—50
10—100
20—200
30—300
50—500
70—700
100—1000
200—2000
500—5000
8
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北京三承恒薇科技有限公司
转速转矩传感器
JSC6A 型传感器
JSC6A 扭矩传感器为我公司 JSC6 型的换代产品，该型号传感器具有体积 小巧、安装方便的特点。它的安装方式同 JSC4 型传感器。
扭矩传感器
基本的扭矩传感器
由于导电滑环属于磨擦接触，因此不可避免地存在着磨损并发热，因而限制了 旋转轴的转速及导电滑环的使用寿命。及由于接触不可靠引起信号波动，因而 造成测量误差大甚至测量不成功。为了克服导电滑环的缺陷，另一个办法就是 采用无线电遥测的方法 :将扭矩应变信号在旋转轴上放大并进行V/F转换成频率 信号，通过载波调制用无线电发射的方法从旋转轴上发射至轴外，再用无线电 接收的方法，就可以得到旋转轴受扭的信号。
扭矩传感器
扭矩可以分为两大类，静态扭矩或动态扭矩。用于测量扭矩的方法可以被 进一步分为两类，反扭矩和联机扭矩测量。被测扭矩的类型以及现有各类传感 器，对所测的数据精度及测量的成本有重要影响。
1. “静态”扭矩 这个静态是指传感器的测量弹性体不参与相对运动。从受力理解，这类测试是 测试弹性体相对受的反作用力。常见的是一端固定，另一端受力的轴。 也有某些特殊的设计能够以静态的方式测量动态的扭矩，比如测试电机扭矩的 扭矩台，电机固定在一个台架上，电机运行中对台架产生的反作用力被检测并 还原为扭矩。 2.动态扭矩 动态扭矩的测量弹性体一般会参与相对运动（主要是转动）。因为有相对运动， 所以整体设计上对引线/信号处理以及机械连接方式要求较高。一般采用轴-轴联 轴器或法兰-法兰弹性连接器。
1、2、3-加速度传感器;4集流环;5滚-轮;6碳-刷架;7机-架 图2
缺点是因为属于摩擦不能承受很高的转速，即是采用空气降温或液体降温（目 前氟里昂在西方国家已被禁用）。摩擦造成信号噪音会随着使用增加。单集流 环的优点也是别的产品很难替代的，首先是它的高响应速度/数据传输速度， 因为是模拟方式集流环不存在信号的延迟或使响应问题，某些高动态试验只能 靠集流环。
2.磁电感应式扭矩传感器 如左图( 磁电感应式扭矩传感器)所示，在转轴上 固定两个齿轮1和2，它们的材质、尺寸、齿形和 齿数均相同。永久磁铁和线圈组成的磁电式检测 头3和4对着齿顶安装。当转轴不受扭矩时，两线 圈输出信号相同，相位差为零。转轴承受扭矩后， 相位差不为零，且随两齿轮所在横截面之间相对 扭转角的增加而加大，其大小与相对扭转角、扭 矩成正比。 优点： 实现了转矩信号的非接触传递，检测信号为数字信号 缺点： 体积较大，不易安装，低转速时由于脉冲波的前后沿较缓不易比较，因此低 速性能不理想。
扭矩传感器安装方法【附图】
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。
扭矩传感器将扭力的物理变化转换成的电信号。
扭矩传感器可以应用在制粘度计，电动（气动，液力）扭力扳手，它具有精度，频响快，可靠性好，寿命长等优点。
1、水平安装，如图11所示：图112、垂直安装，图12所示：图12 垂直安装示意图3、连接方式：扭矩传感器与动力设备、负载设备之间的连接（1）弹性柱销联轴器连接如图13所示，此种连接方式结构简单，加工容易，维护方便。
能够微量补偿安装误差造成的轴的相对偏移，同时能起到轻微减振的作用。
适用于中等载荷、起动频繁的高低速运转场合，工作温度为-20-70℃。
图13 弹性柱销联轴器连接（2）刚性联轴器连接如图14所示，这种连接形式结构简单，成本低，无补偿性能，不能缓冲减振，对两轴的安装精度较高。
用于振动很小的工况条件。
图14 刚性联轴器连接4、安装要求：（1）扭矩传感器可水平安装，也可垂直安装。
（2）动力设备、传感器、负载设备应安装在稳固的基础上，以避免过大的震动，否则可能发生数据不稳，降低测量精度，甚至损坏传感器。
（3）采用弹性柱销联轴器或刚性联轴器连接。
（4）动力设备、传感器、负载设备轴线的同心度应小于Φ0.05mm。
注意事项：1.安装时，不能带电操作，切莫直接敲打、碰撞传感器。
2.联轴器的紧固螺栓应拧紧，联轴器的外面应加防护罩，避免人身伤害。
3.信号线输出不得对地，对电源短路,输出电流不大于10mA·屏蔽电缆线的屏蔽层必须与+15V电源的公共端（电源地）连接。
4.日常的计量检定校准工作中，对扭矩传感器进行校准时，通常采用扭矩标准机来进行。
由于扭矩传感器的精度比较高，通常为1级及以上的扭矩传感器，但在实际测量工作中，除了扭矩标准机自身的不确定度之外，影响扭矩传感器测量结果的另外一个重要因素则是传感器与扭矩标准机之间的连接质量，特别是对高精度扭矩传感器的校准中在不考虑扭矩标准机自身的不确定度时，连接质量的优劣将直接影响测量结果的准确度。
转矩传速传感器ZJ-A型
转矩传速传感器ZJ-A型产品参数产品特点:1.信号输出可任意选择波形一方波或脉冲波。
2.检测精度高、稳定性好、抗干扰性强。
3.不需反复调零即可连续测量正反扭矩。
4.即可测量静止扭矩，也可测量动态扭矩。
5.体积小、重量轻、易于安装。
传感器可脱离二次仪表独立使用，只要按插座针号提供±15VDC(200mA)的电源，即可输出阻抗与扭矩成正比的等方波或脉冲波频率信号。
6.测量范围：0-500000Nm标准可选，特殊量程定制。
应用范围：1.电动机、发动机、内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率的检测；2.风机、水泵、齿轮箱、扭力扳手的扭矩及功率的检测；3.铁路机车、汽车、拖拉机、飞机、船泊、矿山机械中的扭矩及功率的检测；4.可用于污水处理系统中的扭矩及功率的检测；5.可用于制造粘度计；6.可用于过程工业和流程工业中；基本原理：转矩的测量：采用应变片电测技术，在弹性轴上组成应变桥，向应变桥提供电源即可测得该弹性轴受扭的电信号。
将该应变信号放大后，经过压/频转换，变成与扭应变成正比的频率信号。
工作过程：将专用的扭矩应变片用应变胶粘帖在被测弹性轴上并组成应变桥，向应变桥提供电源即可测得该弹性轴受扭的电信号。
将扭矩传感器应变信号放大后，经过压/频转换，变成与扭应变成正比的频率信号。
本系统的能源输入及信号输出是由两组带间隙的特殊环形变压器承担的，因此实现了无接触的能源及信号传递功能。
向传感器提供±15VDC电源，激磁电路中的晶体振荡器产生400Hz的方波，经过功率放大器即产生交流激磁功率电源，通过能源环形变压器T1从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈，得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±5V的直流电源，该电源做运算放大器的工作电源；由基准电源与双运放组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源，该电源及作为电桥电源，有座位放大器即V/F转换器的工作电源。
当弹性轴受扭时应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器放大成1.5v±1v的强信号，再通过V/F转换器变换成频率信号，通过信号环形变压器T2从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈，在经过传感器外壳上的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号，该信号为TTL电平，即可提供给专用二次仪表或频率计显示，也可直接送计算机处理。
HBM)(德国法兰转矩仪)
T10FRotor StatorConnecting elemente. g. MODULFLEX couplingConnecting element e. g. cardan shaftD 23.T10F .90 enT10FTorque flangesInstallation exampleSpecial features •Extremely short design •High permissible dynamic loads•High permissible transverse forces and bending moments •Very high torsional stiffness •Contactless•Selectable calibration signal •Integral speed measurement (option)Specifications2)Factory settings version KF1 (no switching possible)4)Each type of irregular stress can only be permitted with its given limit values (bending moment, lateral or axial load, exceeding the nominal torque) if none of the others can occur. Otherwise the limit values must be reduced. If for instance 30% of the bending limit moment and also 30% of the lateral limit force are present, only 40% of the axial limit force are permitted, provided that the nominal torque is not exceeded. With the permitted bending moments, axial and lateral limit forces, measuring errors of about 1% of the nominal torque can occur.5)With T10F/50Nm the nominal torque may be exceeded by 100%, with T10F/100Nm up to 10kNm the nominal torque may not be exceeded.6)Relative undulations within the range of the adapter flange in accordance with DIN 45670/VDI 2059.7)See restricted values with speed measuring system.Dimensions (in mm; 1mm=0.03937inches)Screw fitting of the rotor1)With optional speed module 14mm; due to intermediate flange 6mm longer screws must be used.Accessories, to be ordered separately:423G–7S cable socket, 7-pole, straight cable entry, for torque output (connector 1, 3),order no. 3–3101.0247423W–7S cable socket, 7-pole, 90° cable entry, for torque output (connector 1, 3),order no. 3–3312.0281423G–8S cable socket, 8-pole, straight cable entry, for speed output (connector 2), order no. 3–3312.0120423W–8S cable socket, 8-pole, 90° cable entry, for speed output (connector 2), order no. 3–3312.0282Raw cable Kab8/00–2/2/2, order no. 4–3301.0071IM–C 01.01–POD。
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法兰式扭矩传感器ZJ-A型
产品特点:
1.信号输出可任意选择波形一方波或脉冲波。
2.检测精度高、稳定性好、抗干扰性强。
3.不需反复调零即可连续测量正反扭矩。
4.即可测量静止扭矩，也可测量动态扭矩。
5.体积小、重量轻、易于安装。
传感器可脱离二次仪表独立使用，只要按插座针号提供
±15VDC(200mA)的电源，即可输出阻抗与扭矩成正比的等方波或脉冲波频率信号。
6.测量范围：0-500000Nm标准可选，特殊量程定制。
应用范围：
1.电动机、发动机、内燃机等旋转动力设备输出扭矩及功率的检测；
2.风机、水泵、齿轮箱、扭力扳手的扭矩及功率的检测；
3.铁路机车、汽车、拖拉机、飞机、船泊、矿山机械中的扭矩及功率的检测；
4.可用于污水处理系统中的扭矩及功率的检测；
5.可用于制造粘度计；
6.可用于过程工业和流程工业中；
基本原理：
转矩的测量：采用应变片电测技术，在弹性轴上组成应变桥，向应变桥提供电源即可测得
该弹性轴受扭的电信号。
将该应变信号放大后，经过压/频转换，变成与扭应变成正比的频
率信号。
工作过程：
将专用的扭矩应变片用应变胶粘帖在被测弹性轴上并组成应变桥，向应变桥提供电源即可
测得该弹性轴受扭的电信号。
将扭矩传感器应变信号放大后，经过压/频转换，变成与扭应
变成正比的频率信号。
本系统的能源输入及信号输出是由两组带间隙的特殊环形变压器承
担的，因此实现了无接触的能源及信号传递功能。
向传感器提供±15VDC电源，激磁电路中的晶体振荡器产生400Hz的方波，经过功率放大
器即产生交流激磁功率电源，通过能源环形变压器T1从静止的初级线圈传递至旋转的次
级线圈，得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±5V的直流电源，该电源做运算放
大器的工作电源；由基准电源与双运放组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源，该电源及作为电桥电源，有座位放大器即V/F转换器的工作电源。
当弹性轴受扭时应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器放大成1.5v±1v的强
信号，再通过V/F转换器变换成频率信号，通过信号环形变压器T2从旋转的初级线圈传
递至静止次级线圈，在经过传感器外壳上的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承
受的扭矩成正比的频率信号，该信号为TTL电平，即可提供给专用二次仪表或频率计显示，也可直接送计算机处理。
由于该旋转变压器动---静环之间只有零点几毫米的间隙，加之传
感器轴上测量部分都密封在金属外壳之内，形成有效的屏蔽，因此具有很强的抗干扰能力。
传感器输出的频率信号在零点时为10kHz，正向旋转满量程时为15KHz，反向旋转满量程
时为5KHz，即满量程变量为5000个数/每秒。
转速测量采用光电齿轮或者磁电齿轮的测
量方法，轴没旋转一周可生产60个脉冲，高速或中速采样时可以用测频的方法，低速采
样时可以用测周期的方法。
本传感器精度可达±0.2%（F.S）。
由于传感器输出为频率信号，所以无需转换即可直接送至计算机进行数据处理。
信号输出与信号采集：
1.扭矩信号输出基本形式：
方波信号、脉冲信号。
可根据用户需要支撑电压模拟信号输出或电流模拟信号输出。
2.扭矩信号处理形式：
转矩传感器输出的频率信号送到频率计或数字表，直接读取与扭矩成正比的频率信号或
电压、电流信号。
转矩传感器的扭矩与频率信号送给单片机二次仪表，直接显示实时扭矩值、转速功率值
及RS232通讯信号。
直接将扭矩与转速的频率信号送给计算机或PLC进行处理。
维护与保养：
1.每隔一年给转矩传感器两端轴承加润滑脂。
加润滑脂时，仅将两端轴承盖打开，将润滑
脂加入轴承，然后盖上两端盖。
2.应储存在干燥、无腐蚀、室温为-20℃---70℃的环境里。
注意事项：
1.安装时，能带电插入或拔出航空插头，切莫直接敲打、碰撞传感器。
2.联轴器的紧固螺栓应拧紧，联轴器的外面应加防护罩，避免人身伤害。
3.信号线输出不得对地、对电源短路，输出电流不大于10mA，屏蔽电缆线的屏蔽层必须
与+15V电源的公共端连接。
安装使用
1.安装方式
2.连接方式（转矩传感器与动力设备、负载设备之间的连接）
（1）弹性柱销联轴器连接如图5所示，此种连接方式结构简单，加工容易、维护方便。
能够微量补偿安装误差造成的轴的相对偏移，同时能起到轻微减振的作用。
适用于中等载荷、起动频繁的高低速运转场合，工作温度为-20-70℃
（2）刚性联轴器连接如图6所示，这种边接形式结构简单，成本低，无补偿性能，不能缓冲减振，对两轴的安装精度较高。
用于振动很小的工况条件。