张永祥， 明廷锋， 张 帅

(海军工程大学 动力工程学院， 湖北 武汉 43003)

应变扭矩测量就是将应变片粘贴在被测量的轴上(或安装于轴的夹具上)， 通过测量轴的扭转变形来测量转轴的扭矩. 对于扭矩测量， 国内外开展了广泛的研究， 提出多种测量方法[1-3]； 吴永烽[4]等提出了基于环形球栅扭矩测量原理的扭矩测量方法； 张海涛[5]提出了基于表面声波的动态扭矩测量系统； 吴素艳[6]提出了基于光纤光栅的扭矩测量系统； 吴召剑[7]提出了基于弹性联节器变形量检测的扭矩测量系统. 尽管这些方法新颖， 原理可行， 但至今尚未广泛推广使用. 目前， 国内外广泛使用、 性能稳定的扭矩测量是基于应变测量的扭矩测量系统. 对于应变扭矩的误差或不确定度， 已有很多学者开展了研究， 但主要是针对实验室中标准扭矩装置的不确定度分析. 姚明[8]开展了扭矩标准机测量结果的不确定度评定研究； 禹精达[9]开展了传动轴扭矩测量误差的影响因素分析； 陈永培[10]在研制高精度扭矩标准机的同时， 分析了标准机的测量不确定度. 对于工程上应变扭矩的测量不确定度， 还没有系统定量地进行分析研究. 本文从应变扭矩测量原理入手， 对影响扭矩测量不确度的因素及测量不确度进行了深入的研究.

1 应变扭矩测量原理

应变扭矩测量时， 首先将应变片粘贴于被测扭矩的转轴上， 应变片布片的方式很多， 常见的粘贴方式由如图 1 所示， 有3种方式， 3种方式各有特……