用于扭矩測量的扭矩傳感器是一種高精度測量裝置，在安裝時(shí)應(yīng)盡量僅承受扭矩，而避免承受其它方向的力和力矩。否則，輕則導(dǎo)致扭矩測量信號受到串?dāng)_，重則可能造成扭矩傳感器損壞。因此，扭矩傳感器不能作為簡單的機(jī)械傳動部件進(jìn)行安裝使用。

越是高轉(zhuǎn)速的應(yīng)用，對中誤差的要求越高。理論上能保證完美對中的場合，扭矩傳感器可以純剛性連接。但是任何不對中都會產(chǎn)生巨大的附加載荷，導(dǎo)致支撐軸承早期損壞。

使用聯(lián)軸器的核心目的是補(bǔ)償安裝對中誤差，這是確保傳感器壽命和測量準(zhǔn)確性的基石。

如何選擇撓性聯(lián)軸器？

撓性聯(lián)軸器（有彈性元件）通過非金屬或金屬彈性元件的變形來補(bǔ)償偏差并吸收振動，將這些應(yīng)力“消化”在聯(lián)軸器內(nèi)部，而不是傳遞給傳感器。

常用的撓性聯(lián)軸器有以下幾種

膜片聯(lián)軸器

補(bǔ)償能力：通過多層金屬膜片組的彎曲，綜合補(bǔ)償角向、橫向和軸向偏差。補(bǔ)償能力中等。

剛度：扭轉(zhuǎn)剛度高、零背隙、高動態(tài)響應(yīng)。金屬元件疲勞強(qiáng)度高，壽命可預(yù)測。是伺服和高速應(yīng)用的首選。

波紋管聯(lián)軸器

補(bǔ)償能力：通過薄壁金屬波紋管的變形，主要補(bǔ)償角向和橫向偏差，補(bǔ)償能力優(yōu)于膜片聯(lián)軸器。但需要注意軸向補(bǔ)償。

剛度：扭轉(zhuǎn)剛度高、零背隙。角向剛度較低，能更好地吸收角向沖擊，但對系統(tǒng)固有頻率影響更大。

梅花形/星形彈性聯(lián)軸器

補(bǔ)償能力：通過聚氨酯、橡膠等彈性體的壓縮變形，補(bǔ)償角向、橫向和軸向偏差。補(bǔ)償能力好。

剛度：扭轉(zhuǎn)剛度低、有彈性滯后。能阻尼振動、吸收沖擊，但會造成運(yùn)動傳遞的非線性和相位滯后。

萬向節(jié)這種無彈性元件機(jī)構(gòu)也可以作為雙自由度的聯(lián)軸器。

對于高動態(tài)測量，需要具備足夠的剛度以防止測量過程中的高頻扭矩信號被聯(lián)軸器阻尼現(xiàn)象。比如在測量涉及扭振的應(yīng)用時(shí)這一點(diǎn)尤為重要。

什么時(shí)候選擇雙撓性聯(lián)軸器？

原則上在傳動軸的兩個(gè)剛性支撐點(diǎn)之間需要使用雙撓性聯(lián)軸器。絕大部分的軸式扭矩傳感器均會使用底座固定安裝。在這種安裝方式下，扭矩傳感器的外殼（定子部分）通過一個(gè)堅(jiān)固的底座剛性安裝在基礎(chǔ)或基板上。通常整個(gè)傳感器殼體是固定的，傳感器兩端均通過聯(lián)軸器連接。

在轉(zhuǎn)速不高的一些應(yīng)用場景，也有客戶會采用傳感器本體浮動安裝方式。這時(shí)如果還采用雙撓性聯(lián)軸器，會造成傳感器的自由度過大，需要在傳感器兩側(cè)軸采用單撓性聯(lián)軸器，抑制軸系轉(zhuǎn)動過程中出現(xiàn)的晃動。同時(shí)需要評估傳感器自重帶來的徑向力。

如果使用法蘭式扭矩傳感器，其轉(zhuǎn)子部分串接到傳動軸中，而定子部分和轉(zhuǎn)子沒有軸承接觸。所以傳感器一側(cè)會使用剛性法蘭連接到傳動軸機(jī)構(gòu)，另一側(cè)使用雙撓性聯(lián)軸器。

▲法蘭式聯(lián)軸器

▲法蘭式扭矩傳感器安裝示例