文档介绍：高强度螺栓连接副的扭矩系数及其测试 方法探讨
来源：紧固件协会 发布日期：2007-10-16
本文对螺栓连接副的扭矩系数K值及其影响因素、测试方法作了探讨，采用“最 小二乘法”对扭矩扳子各个校验点的数据进行线性回归，从中导出理论直线与变为力值信号，并在二次仪表的数字 显示器上显示出来。
传感器利用电阻应变原理构成，被测力通过连接螺栓直接作用在粘贴有电阻应变 计的应变筒上。应变筒受拉时，轴向拉伸使电阻应变计阻值增加。应变筒受压时， 轴向压缩使电阻应变计阻值减小。因而桥路失去平衡，在桥路加有激励电压的情 况下，对角输出端给出一个不平衡的输出电压，该电压正比于作用在传感器应变筒 上的拉力（或拉力），因此可以将该电压信号输给二次仪表。
桥路采用八片电阻应变计，并构成全桥型式。
R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8桥路测量用电阻应变计
Rd初始不平衡补偿电阻
Rt温度零点补偿电阻
3扭矩扳子校验
螺栓连接副的紧固轴力是在施扭过程中产生的，扭矩的误差将造成紧固轴力的偏 差，从而影响扭矩系数K值的准确性。为了比较精确地测定螺栓连接副的扭矩系 数K值，有必要先对扭矩扳子进行校准，表一是扭矩扳子在扭矩校验所得到的一 组试验的数据：
重程
.福
校准值-.
(Nm)
实际谩教
0：
0
0
0
10%
25
23节
20%-
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150
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147. S
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250
-平均值- (Nm)
差值
.(Nm)
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245： 7
误差曲线如图一所示:
从误差曲线中可以看到，直接用扭矩扳子来测量扭矩，会带来一定的误差。应当 用适当的方法对扭矩扳子的误差作适当修正。
表征扭矩的一般静态特征的多项代数方程为：
y=a0+a1X1 + a2X22 + +anXnn
由于扭矩扳子的受力臂设计在弹性范围内，所以静态特性是一个线性方程，即：
y=a0+a1X1
用最小二乘法可以求得线性方程的系数a0和a1即：
将表一中测得数据代入公式(1)(2)(3)(4)(5)求得：
a0=- a1= r=
因此，该拟合直线方程为：y=-+
该直线方程与理论上的标准直线方程的偏差如下图所示：
图中理论上的的标准直线与拟合直线之间的纵座标差值即为扭矩扳子的误差修正 值。
用数字方法可以给出扭矩扳子的误差修正方程式。
现在已知标准直线方程过原点，所以，设该标准直线方程为：
y标=鼠 （1）
又因为该标准直线的满量程处的扭矩读数为250Nm，所以，将满星程处所对应 的纵座标值