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電位計(jì)式扭矩傳感器有什么特點(diǎn)?
時(shí)間: 2023-11-09 14:18:55 瀏覽次數(shù):

電位計(jì)式扭矩傳感器主要能夠分為旋臂式、雙級(jí)行星齒輪式、扭桿式。其中扭桿式丈量構(gòu)造簡單、牢靠性能相比照較高,在早期應(yīng)用比擬多。

EPS中扭桿式扭矩傳感器的構(gòu)造、原理:

扭桿式扭矩傳感器主要由扭桿彈簧、轉(zhuǎn)角-位移變換器、電位計(jì)組成。扭桿彈簧主要作用是檢測司機(jī)作用在方向盤上的扭矩,并將其轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的轉(zhuǎn)角值。

轉(zhuǎn)角-位移變換器是一對(duì)螺旋機(jī)構(gòu),將扭桿彈簧兩端的相對(duì)轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)化為滑動(dòng)套的軸向位移,由剛球、螺旋槽和滑塊組成。滑塊相關(guān)于輸入軸能夠在螺旋方向上挪動(dòng),同時(shí)滑塊經(jīng)過一個(gè)銷裝置到輸出軸上,能夠相關(guān)于輸出軸在垂直方向上挪動(dòng)。

因而,當(dāng)輸入軸相關(guān)于輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),滑塊依照輸入軸的旋轉(zhuǎn)方向和相關(guān)于輸出軸的旋轉(zhuǎn)量,垂直挪動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤的時(shí)分,鈕矩被傳送到扭力桿,輸入軸相關(guān)于輸出軸方向呈現(xiàn)偏向。

該偏向是滑塊呈現(xiàn)挪動(dòng),這些軸方向的挪動(dòng)轉(zhuǎn)化為電位計(jì)的杠桿旋轉(zhuǎn)角度,滑動(dòng)觸點(diǎn)在電阻線上的挪動(dòng)使電位計(jì)的電阻值隨之變化,電阻的變化經(jīng)過電位計(jì)轉(zhuǎn)化為電壓。這樣扭矩信號(hào)就轉(zhuǎn)化為了電壓信號(hào)。

扭桿式扭矩傳感器的設(shè)計(jì):

扭桿是整個(gè)扭桿扭矩傳感器的重要部件,因此扭桿式扭矩傳感器的設(shè)計(jì)關(guān)鍵是扭桿的設(shè)計(jì)。扭桿經(jīng)過細(xì)齒形漸開線花鍵和方向盤軸銜接,另外的一端經(jīng)過徑向銷(直徑D)與轉(zhuǎn)向輸出軸銜接。

扭桿細(xì)齒形漸開線花鍵端部構(gòu)造外直徑:

d0=(1.15~1.25)d,長度L=(0.5~0.7)d,為了防止過大的應(yīng)力集中,采用過度圓角時(shí),半徑R=(3~5)d,扭桿的有效長度為l,d為扭桿有效長度的直徑。

扭桿的改變剛度k是扭桿的一個(gè)重要的物理量,能夠參照下面的公式計(jì)算。

當(dāng)其遭到扭矩T的時(shí)分,其改變的切應(yīng)力τ和變形角φ分別為:

其改變剛度為:

其中d-扭桿直徑,有效長度,Ip慣性矩,Zi抗扭截面系數(shù)

扭桿式扭矩傳感器在早期的EPS中應(yīng)用比擬多,但由于是接觸式的,工作時(shí)產(chǎn)生的摩擦使其易磨損,影響其精度,將會(huì)被逐漸淘汰。

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