扭矩衰減
關注創建者：龐康 創建時間：2019-04-28
扭矩衰減的實例教程
減速機低溫會降低潤滑油黏度、增大機械摩擦與傳動損失，導致扭矩衰減率上升。測試應在目標低溫條件下進行，測量輸出扭矩與輸入扭矩的比值隨溫度的變化，建立溫度-扭矩衰減的經驗關系，并據此設定溫度補償模型與安全裕量。
在低溫環境中，減速機扭矩衰減是一個常見問題，對其進行準確測試并采取有效補償方案至關重要。
1、測試方案
（1）搭建測試環境：構建模擬低溫工況的實驗室環境，利用低溫試驗箱將減速機置于設定的低溫條件下，如-20℃、-40℃等，同時保持環境濕度等因素穩定。
（2）測量參數：使用高精度的扭矩傳感器分別測量減速機在常溫與低溫環境下的輸出扭矩。在測試過程中，要確保減速機的輸入轉速、負載等條件一致，以保證測試結果的準確性。每隔一定時間記錄一次扭矩數據，多次測量取平均值，以減小測量誤差。
（3）計算衰減率：根據測量得到的常溫扭矩值和低溫扭矩值，按照公式“扭矩衰減率=（常溫扭矩-低溫扭矩）/常溫扭矩×100%”計算不同低溫環境下的扭矩衰減率。
2、補償方案
（1）加熱措施：為減速機配備加熱裝置，如電加熱帶、加熱板等。通過溫度傳感器實時監測減速機的溫度，當溫度低于設定值時，自動啟動加熱裝置，使減速機內部溫度保持在合適的范圍內，從而減少扭矩衰減。
（2）更換潤滑油：選用低溫性能良好的潤滑油，這類潤滑油在低溫下具有較低的粘度，能減少因潤滑油粘度增大而導致的扭矩損失。定期更換潤滑油，并根據不同的低溫環境選擇合適的潤滑油型號。
（3）優化設計：在減速機的設計階段，考慮低溫工況的影響，采用更耐寒的材料制造關鍵部件，如齒輪、軸承等。同時，優化減速機的結構，減少內部摩擦和能量損失，提高減速機在低溫環境下的性能。
展開 比如：我們在某線束的產品圖上設定電器盒中M6的螺栓扭矩T= 6±1Nm，然而通過工具擰緊達到設定扭矩后，然后用扭矩測量工具再次靜態測量檢驗扭矩時只能達到 4.2～5.0之間。
質檢員通常會判定為螺栓扭矩不合格，卻又找不出扭矩減少的原因，造成很大的困擾。因為螺栓擰緊以后要有一個衰減過程，由于線束熔斷絲盒螺栓擰緊、中央電器盒上被擰緊物料都是材質較軟的銅片、鋅帶、塑料，這些都屬于螺栓擰緊中的軟連接，擰緊后被加緊的物料發生彈性或 者塑形變形較大，造成螺栓扭矩衰減變小。圖7為螺栓擰緊受力與扭矩衰減示意圖。
圖7 螺栓擰緊受力與扭矩衰減示意圖
軟連接上靜態扭矩與動態扭矩值要偏小。由于螺栓、螺母、墊片、夾緊物的材質、硬度各不相同，動態扭矩衰減的程度也各不相同。一般情況下，60%～70%的動態扭矩衰減發生在 30ms以內，材質越軟衰減也就越大。所以線束中螺栓靜 態扭矩的實測值要小于動態擰緊扭矩的數值。圖8為扭矩衰減曲線圖。
圖8 扭矩衰減曲線圖
圖9 硬連接靜態扭矩測量值
硬連接上由于較高的靜態摩擦力，靜態扭矩可 能要比動態扭矩要高。圖9中倒V的拐點即是扭力扳手測得的硬連接上的靜態扭矩。
展開 電動機和傳統內燃機在內的以旋轉的方式來進行輸出的設備上，都可以使用一個公式：功率=扭矩×轉速。所以在同等功率水平之內，扭矩決定了一臺車的加速性能，分析電動機和內燃機扭矩與轉速的關系就可以明白為什么電動車的加速如此之快。
電動機
↓↓
電動機幾乎從0開始就可輸出最大的啟動扭矩，伴隨轉速的逐漸升高扭矩反而是呈衰減的趨勢，故通常電動機在達到額定功率（額定轉速和扭矩）時，輸出扭矩也就不再改變。如果繼續增大轉速，電動機的“反電動勢”會產生電流抵消它的輸入電流，所以扭矩會進一步衰減。
內燃機
↓↓
內燃機與電動機最大的不同在于內燃機起步只能輸出不大的扭矩，隨著轉速的上升扭矩也逐漸增加，它們成一個正比關系，它是在某個特定的轉速下才達到的。現在有渦輪增壓技術后，輸出扭矩上升至最大值時在一定轉速范圍會保持恒定輸出，只有當轉速進一步升高時扭矩才會出現衰減。
所以說：
電動車就像是一位百米短跑運動員，從靜止到加速有著極強的爆發力，但是這樣的選手所能適應的項目也就是100米和200米的比賽。這也就解釋了為什么電動車啟動加速很快，但隨著車速的逐漸升高，加速變得越來越乏力，毫無后勁，且伴隨著行駛速度的提高能耗也越來越高。
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由于螺栓、螺母、墊片、夾緊物的材質、硬度各不相同，動態扭矩衰減的程度也各不相同。一般情況下，60%～70%的動態扭矩衰減發生在 30ms以內，材質越軟衰減也就越大。所以線束中螺栓靜 態扭矩的實測值要小于動態擰緊扭矩的數值。圖8為扭矩衰減曲線圖。
現在有渦輪增壓技術后，輸出扭矩上升至最大值時在一定轉速范圍會保持恒定輸出，只有當轉速進一步升高時扭矩才會出現衰減。
所以說：
電動車就像是一位百米短跑運動員，從靜止到加速有著極強的爆發力，但是這樣的選手所能適應的項目也就是100米和200米的比賽。
