新型扭力測量器之設計與製作

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姓名

張誌仁(Chin-Jen Chang) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

新型扭力測量器之設計與製作
(The Design and Implementation of torque measuring apparatus)

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摘要(中)

本文研究開發新型扭力測量器，屬於應用較廣泛的傳動扭力式量測器，可量測靜止扭力和量測旋轉中雙向轉軸之扭力，並擁有預力彈簧機構、保護裝置以及使用現成精度高之應力感測元等特點。
在高精度與低成本的需求之下，本文利用基礎力學觀念為創作原理，透過圖面討論完成設計圖，再進行加工、製作新型扭力測量器之原型機，最後架設扭力測量系統，伺服馬達作為動力輸入、資料擷取卡擷取輸出訊號，透過測試實驗將擷取之資料作進一步分析，以評估扭力測量器靜態扭力與動態扭力之效能。

摘要(英)

The research is to develop a new torque measuring apparatus that can measure both clockwise and counter clockwise loading on the fly. The creative apparatus has pre-load setting spring design, overload protection mechanism and the standard load cell.
With the requirement of accuracy and low cost, the prototype is founded on basic dynamics, designed through drawing discussing, and manufactured by general processing factory. To set up a servo- motor as power input, A/D card and DSP card as signal output and an experiment is to further analyze and evaluate the efficiency of this apparatus.

關鍵字(中)

★ 扭力測量器
★ 應變規
★ 應力計
★ 動態量測
★ 機構設計

關鍵字(英)

★ torque sensor

論文目次

摘要 I
目錄 II
圖目錄 IV
表目錄 VII
第一章緒論 1
1.1前言 1
1.2研究動機 2
1.3相關文獻整理 3
1.4論文架構 7
第二章扭力測量器原理分析 8
2.1原理介紹 8
2.2應力感測元的原理 9
2.3旋轉機構 10
第三章系統設計 12
3.1機構設計 12
3.1.1創思原型構造 13
3.1.2構想設計圖 13
3.1.3原型機製作 16
3.1.4設計特點 17
3.2系統測試 18
3.2.1動力源選用 18
3.2.2組裝與測試 20
3.2.3訊號擷取與效能分析 21
第四章系統性能分析 24
4.1訊號分析 24
4.1.1 A/D7715訊號解析 24
4.1.2 Load Cell直接荷重 24
4.2靜態測試 25
4.2.1秤盤荷重 25
4.2.2平面負載機構 28
4.3旋轉測試 31
4.3.1空轉測試 32
4.3.2阻力與磨耗 33
4.4動態扭力效能分析 35
4.4.1銅製負載 35
4.4.2系統響應圖 36
4.4.3 FFT圖 38
4.4.4結論 47
第五章結論與未來展望 48
參考文獻 50
附錄A 52
附錄B 54
附錄C 56

參考文獻

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指導教授

張江南、江士標
(Chiang-Nan Chang、Shyh-Biau Jiang)

審核日期

2002-6-26

推文