扭轉試驗機是專(zhuān)門(mén)用來(lái)對試樣施加扭矩，測定扭矩大小的設備。它的類(lèi)型較多，結構形式也各有不同，但一般都是由加載和測力兩個(gè)基本部分組成，現以NJ－100B型扭轉試驗機為例說(shuō)明扭轉試驗機的結構及工作原理。這種試驗機是采用伺服直流電動(dòng)機加載、杠桿電子自動(dòng)平衡測力和可控硅無(wú)級調速控制加載速度，具有正反向加載、精度較高、速度寬廣等優(yōu)點(diǎn)。扭矩1000Nm，分四級度盤(pán)，分別是0～100Nm，0～200Nm，0～500Nm，0～1000Nm。加載速度0～360/min和0～3600/min兩檔。工作空間650mm。
一、加載系統
    安裝在試驗機溜板上的加載機構由六個(gè)滾珠軸承支持在機座的導軌上，可以前后滑動(dòng)。加載時(shí)，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，直流電動(dòng)機轉動(dòng)，通過(guò)減速齒輪箱的兩級減速，帶動(dòng)活動(dòng)夾頭轉動(dòng)，從而對安裝在夾頭和夾頭之間的試件施加扭矩。面板上為電源開(kāi)關(guān)。加載按鈕一組三個(gè)，可控制試驗機的正反向加載和停機。加載速度由速度范圍開(kāi)關(guān)換檔、用調速電位器調節。
二、測力系統
    測力機構為杠桿電子自動(dòng)平衡系統,當試件受扭后，扭矩由固定夾頭傳遞給測力系統。電動(dòng)機正向轉動(dòng)使杠桿逆時(shí)針轉動(dòng)，通過(guò)A點(diǎn)將力傳遞給變支點(diǎn)杠桿；電動(dòng)機反向轉動(dòng)則杠桿順時(shí)針轉動(dòng)，通過(guò)C點(diǎn)將力傳遞給變支點(diǎn)杠桿。拉桿上的拉力F通過(guò)刀口D作用在杠桿的左端。杠桿繞B支點(diǎn)轉動(dòng)使右端翹起，推動(dòng)差動(dòng)變壓器的鐵芯移動(dòng)，發(fā)出一個(gè)電信號，經(jīng)放大器使伺服電動(dòng)機轉動(dòng)，帶動(dòng)鋼絲拉動(dòng)游鉈水平移動(dòng)。當游鉈移動(dòng)，以B為支點(diǎn)的力矩達到平衡Q×S=F×r時(shí)，杠桿又恢復到水平狀態(tài)，差動(dòng)變壓器的鐵芯也恢復零位。這時(shí)差動(dòng)變壓器無(wú)信號輸出，伺服電動(dòng)機停止轉動(dòng)。由此可見(jiàn)，扭矩大小與游鉈的移動(dòng)距離S成正比，與拉動(dòng)載荷F成正比。鋼絲帶動(dòng)滑輪旋轉，從而使指針偏轉，偏轉角度與游鉈位移S成正比。經(jīng)過(guò)標定，指針便可在示力盤(pán)上指示出扭矩的具體數值。若需要變換示力度盤(pán)，轉動(dòng)量程選擇旋鈕，經(jīng)過(guò)鏈條和F齒輪帶動(dòng)凸齒輪旋轉，使凸齒輪軸上的不同凸輪與變支點(diǎn)杠桿上的不同支點(diǎn)接觸，這樣便可改變杠桿上力臂比例，達到了變換測力矩范圍之目的。
三、記錄系統
    對于扭轉實(shí)驗，要記錄扭矩T和扭轉角Φ曲線(xiàn)。繪圖器由繪圖筆和滾筒等組成。繪圖筆水平移動(dòng)量表示扭矩大小，在滑輪帶動(dòng)指針轉動(dòng)的同時(shí)，又帶動(dòng)鋼絲使繪圖筆水平移動(dòng)。繪圖滾筒的轉動(dòng)表示活動(dòng)夾頭的轉動(dòng)，它是由自整角發(fā)動(dòng)機給出轉動(dòng)信號，經(jīng)放大器放大后輸出給伺服電動(dòng)機和自整角變壓器，從而使繪圖滾筒轉動(dòng)。其轉動(dòng)量與試件的轉角成正比。這樣就會(huì )自動(dòng)繪制出T-Φ曲線(xiàn)。
四、操作步驟和注意事項
  1、操作步驟
    1)估算實(shí)驗所要扭矩，選擇所需示力度盤(pán)。
    2)根據試樣夾持端形狀，選擇合適的鉗口和襯套。
    3)裝好自動(dòng)繪圖器上筆和紙，并打開(kāi)繪圖器開(kāi)關(guān)。
    4)打開(kāi)電源，調節旋鈕，使指針對準零點(diǎn)。
    5)安裝試件。先將試件的一端插入固定夾頭中，并夾緊。調整加載機構水平移動(dòng)，使試件的另一端插入活動(dòng)夾頭中后再夾緊。
    6)加載。根據需要將加載開(kāi)關(guān)上的正向或反向按鈕按下，逐漸調節變速電位器，使直流電動(dòng)機轉動(dòng)對試件施加扭矩。
    7)實(shí)驗結束，立即停機，取下試件，將機器復原并清理現場(chǎng)。
  2、注意事項
    1)開(kāi)機前要把調速電位器逆時(shí)針旋到零點(diǎn)，以防開(kāi)機時(shí)產(chǎn)生沖擊力矩而損壞試驗機零部件。
    2)施加扭矩后，禁止再轉動(dòng)“量程選擇手輪”和改變“變速開(kāi)關(guān)”。
    3)面板上的正、反加載按鈕不能同時(shí)按下。若要改變施加扭矩方向和變換變速開(kāi)關(guān)，必須先按“?！卑粹o后，再改變扭矩方向和變速開(kāi)關(guān)。
    4)試驗機運轉時(shí)，操作人員不能離開(kāi)。發(fā)現異常聲音或其它任何故障，應立即停機并報告指導教師處理。