扭矩是旋转动力机械的重要性能参数之一,扭矩传感器是一种能够监测设备扭矩的仪器。精确实时的扭矩监测不仅能够反映设备工作状态,而且能够为设备性能的改进提供必要的参考。目前,扭矩传感器普遍为基座带轴伸式结构,在工作过程中扭矩传感器必须安装固定基座,两端轴伸需配套联轴器与被测件连接,多数为实验室环境下力学参数的监测或者设备出厂之前的功率测试,无法用于工业现场设备扭矩的实时测量。针对现有扭矩传感器的结构缺陷,本文提出了一种无线联动式扭矩传感器。该扭矩传感器采用回旋式结构,可以与被测设备连接配合,保持同步动作,采用无线收发技术,能实时获取被测设备的扭矩和转速信息,从而将扭矩传感器的应用范围从实验室扩大到工业生产现场。课题的研究工作主要从机械设计及理论、硬件设计、性能试验及标定三方面入手,对无线联动式扭矩传感器展开了设计与研究。试制了扭矩传感器的物理样机模型,并对其进行了静态标定实验和动态性能试验,结果表明无线联动式扭矩传感器设计原理正确,性能达到课题研究的目标。本文首先对无线联动式扭矩传感器进行了理论研究,重点阐述了扭矩测量的原理和方法,建立了扭矩传感器的数学模型;对扭矩传感器进行了结构设计,通过有限元分析保证了结构设计的可靠性。其次设计了扭矩传感器的硬件;制作了扭矩传感器的物理样机。最后利用一种扭矩传感器静态标定实验台对扭矩传感器进行了静态标定,依托于ZDY540型全液压坑道钻机试验平台完成了扭矩传感器的动态试验。总之,论文研究的无线联动式扭矩传感器,其研究理论、研究方法和设计思想可为同类产品的开发提供一定的参考价值。