三向压电钻削测力仪的设计及扭矩加载器的研制
|
摘要
钻削测力仪是研究钻削过程最基本的仪器和手段，通过测得钻削力的变化，人们能快速的识别故障，提高加工过程的可靠性和生产效率。因此钻削测力仪是现代自动化加工过程中实现状态监控、自适应控制和最优控制必不可少的环节。随着科学技术的发展，人们对钻削测力仪的功能和性能指标也提出更新更高的要求。
本文在国家自然科学基金(50475152)的资助下，从工程实际出发，在运用了晶体物理学、电介质物理学、压电学、各向异性材料力学、电磁学等交叉学科的理论成果的基础上，根据其特点与使用要求，对钻削测力仪结构中的关键尺寸和动态特性进行了设计和分析。设计制造出利用石英晶片扭转效应测扭矩，只采用四片石英晶片就可以同时测量钻削过程中的扭矩、轴向力、径向力的三向压电钻削测力仪。其测力范围为M_Z=0～9N．m，F_z=0～1500N，F_x=0～1000N。经过静态标定、动态标定和实际钻削测定，其各种指标都已达到设计要求。该三向压电钻削测力仪同其他钻削测力仪相比突出的特点是：它采用了石英晶片的扭转效应测扭矩，可以实现钻削过程的无定心测量；测扭矩和径向力的晶组仅由两片普通YO~0切型的石英晶片组成；其结构简洁、调试方便、加工与装配工艺性好、成本较低。同时检测钻削过程中的三向力，能更全面地反映钻削过程中钻削力的分布情况。
研制出了扭矩加载器，该加载器基于柔性铰链组成导杆，只需要加载一个力即会产生一个平衡对称的纯扭转，具有结构简单，制作方便的优点。柔性铰的尺寸参数和位置参数是该装置设计的关键，其参数的大小可通过有限元分析软件ANSYS进行结构优化得到。经过实验分析，确定其加载产生扭矩的范围为M=0～16.375N．m，加载器精度和转换率高，线性度和重复性好。
本论文还论述了压电效应的产生机理，并探讨了在机械扭矩载荷作用下正方形内带圆孔的压电晶片内部由弹性各向异性引起的复杂应力状态，结合各向异性扭转理论和各向异性麦克斯韦电磁理论，得出了YO~0切型的方形内带圆孔石英晶片扭转应力场和非线性极化体电荷与面电荷的密度分布规律，并采用有限元软件ANSYS模拟了应力场和极化电场在压电石英晶片内的分布。结果表明在晶片表面上扭转极化电荷密度分布是以电轴为分界线成对称分布，电荷正负相反，外扭矩与极化产生的电荷量之间是确定的线性关系。
The drilling dynamometer is a fundamental device of researching the drilling process. By the change of drilling force in the process, people can detect a malfunction. So it is a necessary part of real-time monitoring, self-adapting, optimum control in the automatous machining process. With the development of technology, the functions and performances of the drilling dynamometer are under improvement.
This project is funded by the National Natural Science Foundation of China (No. 50475152). From the application aspect of engineering, interdisciplinary knowledge, such as Physics of Crystals, Physics of Dielectrics, Piezoelectricity, Theory of Elasticity of an Anisotropic Body, Electromagnetics is utilized in the investigation on design and manufacture of the drilling dynamometer. On the basis of theory analysis, the key dimensions and dynamic characteristic of the drilling dynamometer are designed and analyzed according to its specialty and applied demand. Based on the torsion effect of the piezoelectric quartz slice, the three-component piezoelectric drilling dynamometer can measure a torque. It can also measure an axial force and a radial force though it is composed of only four slices of quartz. The measuring range is M_z =0 ~ 9 N.m , F_z =0 ~ 1500N, F_x =0 ~ 1000N. By the static
calibration, the dynamic calibration and practical application, it is showed that the performances of the three-component piezoelectric drilling dynamometer are up to need. The outstanding feature of the three-component piezoelectric dynamometer in contrary to other types of drilling dynamometers is as follows: it adopts torsion effect of square quartz with a circular hole inside, which makes no-centering measuring of drilling process come true. Only two slices of Y0°-cut quartz are used in a torque and a radial force measuring. The structure is simple and convenient for checkout. The technical performances of machining and assembling are good, and its production cost is low. The dynamometer can measure three components forces at the same time; therefore, the distributing situation about cutting forces in drilling process is described more completely.
A torque-loading device is designed and manufactured, which can load a pure torsion. Flexible hinges form guidance. Given a force, the torque-loading device can produce an equilibrated and symmetrical torsion. It gains advantages of simple structure and easy manufacture. Dimension parameters and location parameters of the flexible hinges are the key
本文在国家自然科学基金(50475152)的资助下，从工程实际出发，在运用了晶体物理学、电介质物理学、压电学、各向异性材料力学、电磁学等交叉学科的理论成果的基础上，根据其特点与使用要求，对钻削测力仪结构中的关键尺寸和动态特性进行了设计和分析。设计制造出利用石英晶片扭转效应测扭矩，只采用四片石英晶片就可以同时测量钻削过程中的扭矩、轴向力、径向力的三向压电钻削测力仪。其测力范围为M_Z=0～9N．m，F_z=0～1500N，F_x=0～1000N。经过静态标定、动态标定和实际钻削测定，其各种指标都已达到设计要求。该三向压电钻削测力仪同其他钻削测力仪相比突出的特点是：它采用了石英晶片的扭转效应测扭矩，可以实现钻削过程的无定心测量；测扭矩和径向力的晶组仅由两片普通YO~0切型的石英晶片组成；其结构简洁、调试方便、加工与装配工艺性好、成本较低。同时检测钻削过程中的三向力，能更全面地反映钻削过程中钻削力的分布情况。
研制出了扭矩加载器，该加载器基于柔性铰链组成导杆，只需要加载一个力即会产生一个平衡对称的纯扭转，具有结构简单，制作方便的优点。柔性铰的尺寸参数和位置参数是该装置设计的关键，其参数的大小可通过有限元分析软件ANSYS进行结构优化得到。经过实验分析，确定其加载产生扭矩的范围为M=0～16.375N．m，加载器精度和转换率高，线性度和重复性好。
本论文还论述了压电效应的产生机理，并探讨了在机械扭矩载荷作用下正方形内带圆孔的压电晶片内部由弹性各向异性引起的复杂应力状态，结合各向异性扭转理论和各向异性麦克斯韦电磁理论，得出了YO~0切型的方形内带圆孔石英晶片扭转应力场和非线性极化体电荷与面电荷的密度分布规律，并采用有限元软件ANSYS模拟了应力场和极化电场在压电石英晶片内的分布。结果表明在晶片表面上扭转极化电荷密度分布是以电轴为分界线成对称分布，电荷正负相反，外扭矩与极化产生的电荷量之间是确定的线性关系。
The drilling dynamometer is a fundamental device of researching the drilling process. By the change of drilling force in the process, people can detect a malfunction. So it is a necessary part of real-time monitoring, self-adapting, optimum control in the automatous machining process. With the development of technology, the functions and performances of the drilling dynamometer are under improvement.
This project is funded by the National Natural Science Foundation of China (No. 50475152). From the application aspect of engineering, interdisciplinary knowledge, such as Physics of Crystals, Physics of Dielectrics, Piezoelectricity, Theory of Elasticity of an Anisotropic Body, Electromagnetics is utilized in the investigation on design and manufacture of the drilling dynamometer. On the basis of theory analysis, the key dimensions and dynamic characteristic of the drilling dynamometer are designed and analyzed according to its specialty and applied demand. Based on the torsion effect of the piezoelectric quartz slice, the three-component piezoelectric drilling dynamometer can measure a torque. It can also measure an axial force and a radial force though it is composed of only four slices of quartz. The measuring range is M_z =0 ~ 9 N.m , F_z =0 ~ 1500N, F_x =0 ~ 1000N. By the static
calibration, the dynamic calibration and practical application, it is showed that the performances of the three-component piezoelectric drilling dynamometer are up to need. The outstanding feature of the three-component piezoelectric dynamometer in contrary to other types of drilling dynamometers is as follows: it adopts torsion effect of square quartz with a circular hole inside, which makes no-centering measuring of drilling process come true. Only two slices of Y0°-cut quartz are used in a torque and a radial force measuring. The structure is simple and convenient for checkout. The technical performances of machining and assembling are good, and its production cost is low. The dynamometer can measure three components forces at the same time; therefore, the distributing situation about cutting forces in drilling process is described more completely.
A torque-loading device is designed and manufactured, which can load a pure torsion. Flexible hinges form guidance. Given a force, the torque-loading device can produce an equilibrated and symmetrical torsion. It gains advantages of simple structure and easy manufacture. Dimension parameters and location parameters of the flexible hinges are the key
引文
[1] 孙宝元．切削状态智能监控技术．大连：大连理工出版社，1999
[2] H. K. Tonshoff, W. Sprintig, W. Konig, A. Neises. Machining of Holes Developments in Drilling Technology. Annals of the CIRP. 1994, 43(2): 551-561
[3] Sun Baoyuan, Qian Min, "Principle and Design for No-centering Drilling Dynamometer", ICPMT'2002 Progress of Machining Technology, Sept. Xian China: 10～14
[4] 吴涧彤．压电晶体扭转效应的研究．大连理工大学博士学位论文，2000
[5] 高长银．压电石英晶片扭转效应研究及新型扭矩传感器的研制．大连理工大学博士学位论文，2005
[6] 孙宝元，杨宝清．传感器及其应用手册．北京：机械工业出版社，2004
[7] 刘晓东．应变式切削测力系统动态特性的研究．工业仪表与自动化装置．1999，1(5)：3～7
[8] 邓训，徐运杰．材料力学．武汉：武汉大学出版社，2002
[9] 王云章．电阻应变式传感器应用技术．北京：中国计量出版社，1991
[10] 金问林．应变式切削测力仪结构设计新方法．机械工程学报．1994，30(s1)：140～145
[11] 唐纯谦，贺建平．应变式标准测力仪的负荷特性在力值传递中的作用．实用测试技术．2002，7(4)：3～5
[12] 李纪明．直筋式钻削测力仪的设计．淮海工学院学报．2000，9(3)：18～21
[13] 李纪明．切削力微机测试系统．机械制造，1997，(9)：40～42．
[14] 卢文祥．切削测力仪的发展方向．武汉：华中工学院出版社，1981．
[15] 孙宝元，张贻恭．压电石英力传感器及动态切削测力仪．北京：计量出版社，1985．
[16] Piezo-Instrumentation Kistler. Two-Component measuring platform Type 9271A.Kister Instrumente AG.
[17] Quartz Torque sensor. Kistler 9039,9049,9069 Specification
[18] Quartz Torque dynamometer. Kistler 9275,9277 Specification
[19] Four-component piezoelectric dynamometer. Kisfle
[20] 谢大纲．高效钻削机理的研究及新型钻头专用刃磨机的研制．哈尔滨工业大学博士学位论文，1999
[21] 张兴模．综合反映钻削过程阻力的电阻丝式钻削测力仪．北京：机械工业出版社，1983．
[22] 张有颐．转矩测量技术．北京：计量出版社，1986
[23] 王雁，郭华，王歧山．磁弹性扭矩传感器原理与误差．机械工程师．1998，(3)：11～12
[24] 武延鹏，张松涛，尤政．新型抗气隙干扰磁弹性扭矩传感器的研究．传感器技术．2001，(20)：16～19
[25] 文西芹，傅俊杰，张永忠．逆磁致伸缩效应扭矩传感器的设计．煤矿机电2001，(4)：4～7
[26] 张晓明，孙宝元．霍尔集成电路磁弹性扭矩传感器的研制．组合机床与自动化加工技术．1997，(5)：46～48[27] 文西芹，张永忠，宁晓明．逆磁致伸缩效应扭矩传感器的历史、现状、趋势．传感器世界．2002，(2)：1～7
[28] 商维绿，廖德源，钱顺章等．现代扭矩测量技术．上海：上海交通大学出版社，1999
[29] 王志刚，郭书彪，杜立等．旋转动力机械的扭矩测试技术研究．车辆与动力技术．2001(3)：11～15
[30] 刘培基，王安敏．机械工程测试技术．北京：机械工业出版社，2003
[31] 李晓莹．传感器与测试技术．北京：高等教育出版社，2004
[32] 王锡良．机械量测试技术．沈阳：东北大学出版社，1993
[33] 辛淑华，施伟．现代机电工程测试技术．广州：华南理工大学出版社，2001
[34] 常太华，苏杰等．检测技术与应用．北京：中国电力出版社，2003
[35] 施文康，徐锡林．测试技术．上海：上海交通大学出版社，1996
[36] 向勇，胡明．半导体敏感陶瓷材料在传感器领域的运用．仪表技术与传感器．2001(5)：1～6
[37] 余丹铭，杨利华．微电子机械技术的研究和发展趋势．电子机械工程．2005，21(1)：5～9
[38] 沈桂芳，张宏庆．微机电系统的研究与分析．传感器技术学报．2004(1)：168～171
[39] 方南家，刘黔．SMART传感器及其在测控系统中的应用．计测技术．2003(3)：33～36
[40] 王英华．晶体学导论．北京：清华大学出版社，1989
[41] 韩其智，孙洪洲．群论．北京：北京大学出版社，1987
[42] 殷之文．电介质物理学．北京：科学出版社，2003
[43] 唐有祺．对称性原理，北京：科学出版社，1984
[44] 陈纲，廖理几．晶体物理学基础．北京：科学出版社，1992
[45] 闫西林，阮永丰等．晶体物理学．北京：电子工业出版社，1995
[46] A.BALLATO.Piezoeleetriety: Old effect, new thrusts. IEEE Trans on Ultrason Ferroelectric and Freq Control. 1995, 42(5):916～926
[47] 孙宝元．现代执行器技术．长春：吉林大学出版社，2003
[48] 孙宝元，钱敏，张军．压电式传感器与测力仪研发回顾与展望．大连理工大学学报，2001，41(2)：127～134
[49] 同济大学数学教研室．高等数学．下册．北京：高等教育出版社，1993
[50] 肖定全，王民．晶体物理学．成都：四川大学出版社，1989
[51] Standards Committee of the IEEE Ultrasonics,Ferroeleetries and Frequency Control Soeiety.IEEE Standard on Piezoelectricity. 1987, 10
[52] 秦自楷等．压电石英晶体．国防工业出版社，1980
[53] 钱伟长，林鸿荪，胡海昌，叶开源．弹性柱体的扭转理论．北京：科学出版社，1956
[54] S.G.Leknitskii.Theory of Elasticity of an Anisotropic Body.Moscow:Mir Publisher,1981
[55] 罗祖道，李思简．各向异性材料力学．上海：上海交通大学出版社，1997
[56] Standards Committee of the IEEE Ultrasonies,Ferroelectries and Frequency Control Society.IEEE Standard on Piezoelectricity. 1987, 10
[57] 李远，秦自楷．压电和铁电材料的测量．北京：科学出版社，1984[58] 周公度．晶体结构测定．北京：科学出版社，1981
[59] 陈春荣，赵新乐．晶体物理性质与检测．北京：北京理工大学出版社，1995
[60] Roger W.Ward. The Constants of alpha quartz. 14th piezoelectric devices conference and exhibition, 1992
[61] 黄克智，薛明德，陆明万．张量分析．北京：清华大学出版社，1986
[62] P．劳兰著，陈成钧译．电磁场与电磁波．北京：人民教育出版社，1980
[63] 徐永斌，何国瑜，卢才成，苏东林．工程电磁场基础．北京：北京航空航天大学出版社，1992
[64] A.Chelkowski.Dielectric Physics. Netherlands: Elsevier Scientific Publishing Company, 1980
[65] 方能航．矢量、并矢分析与符号运算法．北京：科学出版社，1996
[66] 麦克斯韦著，戈革译．电磁通论．武汉：武汉出版社，1992
[67] 苏武浔，魏腾雄，陈燊年．各向异性电介质中静电势的解．华侨大学学报(自然科学版)，1996，17(3)：308～311
[68] 马美仲．各向异性介质中静电场的计算．西南工学院学报，1999，14(4)：72～73
[69] 谭建国．使用ANSYS 6.0进行有限元分析．北京：北京大学出版社，2002
[70] 博弈创作室．ANSYS 7.0基础教程与实例详解．北京：中国水利水电出版社，2004
[71] Coupled-Field analysis Guide[M]. ANSYS, Ico. 2001
[72] 秦秀林．三向压电式动态铲齿车削测力仪的研制与切削力的频域识别．大连理工大学硕士学位论文，1989
[73] [日]森林正直，山岐弘郎著，孙宝元译．传感器工程学．大连：大连工学院出版社，1988
[74] Robert G.Seippel.Transducers,Sensors and Detectors.Reston Publisher, 1983
[75] 张贻恭，王继尚．新型高灵敏度压电式钻削测力仪．机械设计与制造．1990，1(2)：14～16
[76] 钱敏，孙宝元．压电测力平台中传感器新的配置原则．第四届全国敏感元件与传感器学术会议，1995，5
[77] 秦自楷．压电石英晶体．北京：国防工业出版社，1980
[78] 机械工业部仪器仪表工业局统编．传感器装校工艺学．北京：机械工业出版社，1989
[79] 张福学．实用传感器手册．北京：电子工业出版社，1988
[80] 许靖中，谢峰，王从周等．三向压电晶体力传感器的研究．安徽工学院学报．1989，8(4)：21～28
[81] 陈榕林．机械设计应用手册．北京：科学技术文献出版社，1995
[82] 张贻恭．微小力值的动态检测—关于传感元件的若干探讨与研究．辽宁机械．1983，(5)：37～42
[83] 孙宝元，王吉军，钱敏．压电石英晶片灵敏度分布规律及其跟踪检测．大连理工大学学报．1990，30(1)：59～64
[84] 张军，孙宝元．切削力测试系统研究．机械工程学报．2002，1(s1)
[85] 孙宝元，张贻恭，杨华敏．压电式动态切削测力仪(上、下)．机床，1975
[86] 张贻恭，孙宝元．YDS-Ⅲ79B，YDS-Ⅲ79K型石英晶体三维力传感器的设计与研制．大连工学院学报．1981，20(1)：1～9[87] 罗学科，刘玉常．薄壁圆筒式多维切削测力仪的有限元分析．仪表技术与传感器．2000，1(14)：16～17
[88] 张贻恭．一种新型动态扭矩传感器的研制．辽宁机械．1985，1(6)：7～12
[89] 成大先．机械设计手册．北京：化学工业出版社，1993
[90] 拉克斯(Lax，P．)．微积分及其应用与计算．北京：人民教育出版社，1980
[91] 许波，刘征．MatLab工程数学应用．北京：清华大学出版社，2000
[92] M.J.Usher.Sensors and Transducers. Macmillan Publisher, 1985
[93] 王雪文，张志勇．传感器原理及应用．北京：北京航空航天大学出版社，2004
[94] 陈离，秦清俊．电路与电极技术．北京：机械工业出版社，1994
[95] 张福学．传感器应用及其电路精选．北京：电子工业出版社，1992
[96] 丁轲轲．自动测量技术．北京：中国电力出版社，2005
[97] 孙宝元，钱敏，劳伟民．三向压电式车削测力仪结构的优化设计．机械工程学报．1990，26(3)：65～71
[98] Scientific Technical Committees of CIRP-STCC. Reports of the scientific technical committees of CIRP-STCC;recommendation of calibration and operation of machined-tool dynamomer[J]. CIRP, 1974,23(2):295～306
[99] 米勒(Muller，P．C．)，(德)席伦(Schiehlen，W．O．)．线性振动—多自由度振动系统的理论分析方法．天津：天津大学出版社，1989
[100] 刘迎春．传感器原理、设计与应用．北京：国防科技大学出版社，1997
[101] 张贻恭，孙宝元，罗胜初．SDJ-80A三维力传感器精密标定夹具的设计．大连工学院学报．1981，20(2)：28～83
[102] 戴恒震，孙宝元，李万全，高长银。一种多功能测力仪加载器．现代机械．2003，6：45～46
[103] Scientific Technical Committees of CIRP-STCC. Reports of the scientific technical committees of CIRP-STCC; recommendation of calibration and operation of machined-tool dynamomer[J]. CIRP, 1974, 23(2): 295～306
[104] 徐科军编．传感器动态特性的实用研究方法．合肥：中国科学技术大学出版社，1999
[105] 王维贵编．动态压力测量原理及方法．北京：中国计量出版社，1976
[106] 蔡礼君．切削测力仪的动态误差．机械工程学报．2000，20(4)：78～82
[107] 唐象能，戴俭华．数理统计．北京：机械工业出版社，1994
[108] 袁哲俊．金属切削刀具．第二版．上海：上海科学技术出版社，1993
[109] 艾兴，肖诗纲．切学用量手册．北京：机械工业出版社，1985
[110] 商维绿，缪德源等．现代扭矩测量技术．上海：上海大学出版社，1999
[111] 张有颐．转矩测量技术．北京：计量出版社，1986
[112] 薛实福，李庆祥．精密机械设计．北京：清华大学出版社，1991
[113] 孙宝元等．现代执行器技术．长春：吉林大学出版社，2003
[114] 王纪武，陈恳，李嘉．典型柔性铰链的结构参数对其刚度性能影响的研究．机器人．2001，23(1)：51～57[115] 王纪武，陈恳，李嘉．典型柔性铰链精度性能的研究．清华大学学报(自然科学版)．2001，41(11)：49～52
[116] 张庆，王华坤．柔性铰链机构与驱动器的耦合特性及精度分析．组合机床与自动化加工技术．2003，1(12)：47～49
[117] Mohr, D.; Doyoyo, M. A New Method for the Biaxial Testing of Cellular Solids. Experimental Mechanics 2003, 43(2): 173-182
[118] 刘鸿文．高等材料力学．北京：高等教育出版社，1985
[119] W．A．纳什著，杨春生译．材料力学的理论与问题．北京：国防工业出版社，1985
[120] H．M．别辽耶夫著，王光远译．材料力学．北京：高等教育出版社，1992
[121] 贾耀卿．常用金属材料手册．北京：中国标准出版社，1999
[2] H. K. Tonshoff, W. Sprintig, W. Konig, A. Neises. Machining of Holes Developments in Drilling Technology. Annals of the CIRP. 1994, 43(2): 551-561
[3] Sun Baoyuan, Qian Min, "Principle and Design for No-centering Drilling Dynamometer", ICPMT'2002 Progress of Machining Technology, Sept. Xian China: 10～14
[4] 吴涧彤．压电晶体扭转效应的研究．大连理工大学博士学位论文，2000
[5] 高长银．压电石英晶片扭转效应研究及新型扭矩传感器的研制．大连理工大学博士学位论文，2005
[6] 孙宝元，杨宝清．传感器及其应用手册．北京：机械工业出版社，2004
[7] 刘晓东．应变式切削测力系统动态特性的研究．工业仪表与自动化装置．1999，1(5)：3～7
[8] 邓训，徐运杰．材料力学．武汉：武汉大学出版社，2002
[9] 王云章．电阻应变式传感器应用技术．北京：中国计量出版社，1991
[10] 金问林．应变式切削测力仪结构设计新方法．机械工程学报．1994，30(s1)：140～145
[11] 唐纯谦，贺建平．应变式标准测力仪的负荷特性在力值传递中的作用．实用测试技术．2002，7(4)：3～5
[12] 李纪明．直筋式钻削测力仪的设计．淮海工学院学报．2000，9(3)：18～21
[13] 李纪明．切削力微机测试系统．机械制造，1997，(9)：40～42．
[14] 卢文祥．切削测力仪的发展方向．武汉：华中工学院出版社，1981．
[15] 孙宝元，张贻恭．压电石英力传感器及动态切削测力仪．北京：计量出版社，1985．
[16] Piezo-Instrumentation Kistler. Two-Component measuring platform Type 9271A.Kister Instrumente AG.
[17] Quartz Torque sensor. Kistler 9039,9049,9069 Specification
[18] Quartz Torque dynamometer. Kistler 9275,9277 Specification
[19] Four-component piezoelectric dynamometer. Kisfle
[20] 谢大纲．高效钻削机理的研究及新型钻头专用刃磨机的研制．哈尔滨工业大学博士学位论文，1999
[21] 张兴模．综合反映钻削过程阻力的电阻丝式钻削测力仪．北京：机械工业出版社，1983．
[22] 张有颐．转矩测量技术．北京：计量出版社，1986
[23] 王雁，郭华，王歧山．磁弹性扭矩传感器原理与误差．机械工程师．1998，(3)：11～12
[24] 武延鹏，张松涛，尤政．新型抗气隙干扰磁弹性扭矩传感器的研究．传感器技术．2001，(20)：16～19
[25] 文西芹，傅俊杰，张永忠．逆磁致伸缩效应扭矩传感器的设计．煤矿机电2001，(4)：4～7
[26] 张晓明，孙宝元．霍尔集成电路磁弹性扭矩传感器的研制．组合机床与自动化加工技术．1997，(5)：46～48[27] 文西芹，张永忠，宁晓明．逆磁致伸缩效应扭矩传感器的历史、现状、趋势．传感器世界．2002，(2)：1～7
[28] 商维绿，廖德源，钱顺章等．现代扭矩测量技术．上海：上海交通大学出版社，1999
[29] 王志刚，郭书彪，杜立等．旋转动力机械的扭矩测试技术研究．车辆与动力技术．2001(3)：11～15
[30] 刘培基，王安敏．机械工程测试技术．北京：机械工业出版社，2003
[31] 李晓莹．传感器与测试技术．北京：高等教育出版社，2004
[32] 王锡良．机械量测试技术．沈阳：东北大学出版社，1993
[33] 辛淑华，施伟．现代机电工程测试技术．广州：华南理工大学出版社，2001
[34] 常太华，苏杰等．检测技术与应用．北京：中国电力出版社，2003
[35] 施文康，徐锡林．测试技术．上海：上海交通大学出版社，1996
[36] 向勇，胡明．半导体敏感陶瓷材料在传感器领域的运用．仪表技术与传感器．2001(5)：1～6
[37] 余丹铭，杨利华．微电子机械技术的研究和发展趋势．电子机械工程．2005，21(1)：5～9
[38] 沈桂芳，张宏庆．微机电系统的研究与分析．传感器技术学报．2004(1)：168～171
[39] 方南家，刘黔．SMART传感器及其在测控系统中的应用．计测技术．2003(3)：33～36
[40] 王英华．晶体学导论．北京：清华大学出版社，1989
[41] 韩其智，孙洪洲．群论．北京：北京大学出版社，1987
[42] 殷之文．电介质物理学．北京：科学出版社，2003
[43] 唐有祺．对称性原理，北京：科学出版社，1984
[44] 陈纲，廖理几．晶体物理学基础．北京：科学出版社，1992
[45] 闫西林，阮永丰等．晶体物理学．北京：电子工业出版社，1995
[46] A.BALLATO.Piezoeleetriety: Old effect, new thrusts. IEEE Trans on Ultrason Ferroelectric and Freq Control. 1995, 42(5):916～926
[47] 孙宝元．现代执行器技术．长春：吉林大学出版社，2003
[48] 孙宝元，钱敏，张军．压电式传感器与测力仪研发回顾与展望．大连理工大学学报，2001，41(2)：127～134
[49] 同济大学数学教研室．高等数学．下册．北京：高等教育出版社，1993
[50] 肖定全，王民．晶体物理学．成都：四川大学出版社，1989
[51] Standards Committee of the IEEE Ultrasonics,Ferroeleetries and Frequency Control Soeiety.IEEE Standard on Piezoelectricity. 1987, 10
[52] 秦自楷等．压电石英晶体．国防工业出版社，1980
[53] 钱伟长，林鸿荪，胡海昌，叶开源．弹性柱体的扭转理论．北京：科学出版社，1956
[54] S.G.Leknitskii.Theory of Elasticity of an Anisotropic Body.Moscow:Mir Publisher,1981
[55] 罗祖道，李思简．各向异性材料力学．上海：上海交通大学出版社，1997
[56] Standards Committee of the IEEE Ultrasonies,Ferroelectries and Frequency Control Society.IEEE Standard on Piezoelectricity. 1987, 10
[57] 李远，秦自楷．压电和铁电材料的测量．北京：科学出版社，1984[58] 周公度．晶体结构测定．北京：科学出版社，1981
[59] 陈春荣，赵新乐．晶体物理性质与检测．北京：北京理工大学出版社，1995
[60] Roger W.Ward. The Constants of alpha quartz. 14th piezoelectric devices conference and exhibition, 1992
[61] 黄克智，薛明德，陆明万．张量分析．北京：清华大学出版社，1986
[62] P．劳兰著，陈成钧译．电磁场与电磁波．北京：人民教育出版社，1980
[63] 徐永斌，何国瑜，卢才成，苏东林．工程电磁场基础．北京：北京航空航天大学出版社，1992
[64] A.Chelkowski.Dielectric Physics. Netherlands: Elsevier Scientific Publishing Company, 1980
[65] 方能航．矢量、并矢分析与符号运算法．北京：科学出版社，1996
[66] 麦克斯韦著，戈革译．电磁通论．武汉：武汉出版社，1992
[67] 苏武浔，魏腾雄，陈燊年．各向异性电介质中静电势的解．华侨大学学报(自然科学版)，1996，17(3)：308～311
[68] 马美仲．各向异性介质中静电场的计算．西南工学院学报，1999，14(4)：72～73
[69] 谭建国．使用ANSYS 6.0进行有限元分析．北京：北京大学出版社，2002
[70] 博弈创作室．ANSYS 7.0基础教程与实例详解．北京：中国水利水电出版社，2004
[71] Coupled-Field analysis Guide[M]. ANSYS, Ico. 2001
[72] 秦秀林．三向压电式动态铲齿车削测力仪的研制与切削力的频域识别．大连理工大学硕士学位论文，1989
[73] [日]森林正直，山岐弘郎著，孙宝元译．传感器工程学．大连：大连工学院出版社，1988
[74] Robert G.Seippel.Transducers,Sensors and Detectors.Reston Publisher, 1983
[75] 张贻恭，王继尚．新型高灵敏度压电式钻削测力仪．机械设计与制造．1990，1(2)：14～16
[76] 钱敏，孙宝元．压电测力平台中传感器新的配置原则．第四届全国敏感元件与传感器学术会议，1995，5
[77] 秦自楷．压电石英晶体．北京：国防工业出版社，1980
[78] 机械工业部仪器仪表工业局统编．传感器装校工艺学．北京：机械工业出版社，1989
[79] 张福学．实用传感器手册．北京：电子工业出版社，1988
[80] 许靖中，谢峰，王从周等．三向压电晶体力传感器的研究．安徽工学院学报．1989，8(4)：21～28
[81] 陈榕林．机械设计应用手册．北京：科学技术文献出版社，1995
[82] 张贻恭．微小力值的动态检测—关于传感元件的若干探讨与研究．辽宁机械．1983，(5)：37～42
[83] 孙宝元，王吉军，钱敏．压电石英晶片灵敏度分布规律及其跟踪检测．大连理工大学学报．1990，30(1)：59～64
[84] 张军，孙宝元．切削力测试系统研究．机械工程学报．2002，1(s1)
[85] 孙宝元，张贻恭，杨华敏．压电式动态切削测力仪(上、下)．机床，1975
[86] 张贻恭，孙宝元．YDS-Ⅲ79B，YDS-Ⅲ79K型石英晶体三维力传感器的设计与研制．大连工学院学报．1981，20(1)：1～9[87] 罗学科，刘玉常．薄壁圆筒式多维切削测力仪的有限元分析．仪表技术与传感器．2000，1(14)：16～17
[88] 张贻恭．一种新型动态扭矩传感器的研制．辽宁机械．1985，1(6)：7～12
[89] 成大先．机械设计手册．北京：化学工业出版社，1993
[90] 拉克斯(Lax，P．)．微积分及其应用与计算．北京：人民教育出版社，1980
[91] 许波，刘征．MatLab工程数学应用．北京：清华大学出版社，2000
[92] M.J.Usher.Sensors and Transducers. Macmillan Publisher, 1985
[93] 王雪文，张志勇．传感器原理及应用．北京：北京航空航天大学出版社，2004
[94] 陈离，秦清俊．电路与电极技术．北京：机械工业出版社，1994
[95] 张福学．传感器应用及其电路精选．北京：电子工业出版社，1992
[96] 丁轲轲．自动测量技术．北京：中国电力出版社，2005
[97] 孙宝元，钱敏，劳伟民．三向压电式车削测力仪结构的优化设计．机械工程学报．1990，26(3)：65～71
[98] Scientific Technical Committees of CIRP-STCC. Reports of the scientific technical committees of CIRP-STCC;recommendation of calibration and operation of machined-tool dynamomer[J]. CIRP, 1974,23(2):295～306
[99] 米勒(Muller，P．C．)，(德)席伦(Schiehlen，W．O．)．线性振动—多自由度振动系统的理论分析方法．天津：天津大学出版社，1989
[100] 刘迎春．传感器原理、设计与应用．北京：国防科技大学出版社，1997
[101] 张贻恭，孙宝元，罗胜初．SDJ-80A三维力传感器精密标定夹具的设计．大连工学院学报．1981，20(2)：28～83
[102] 戴恒震，孙宝元，李万全，高长银。一种多功能测力仪加载器．现代机械．2003，6：45～46
[103] Scientific Technical Committees of CIRP-STCC. Reports of the scientific technical committees of CIRP-STCC; recommendation of calibration and operation of machined-tool dynamomer[J]. CIRP, 1974, 23(2): 295～306
[104] 徐科军编．传感器动态特性的实用研究方法．合肥：中国科学技术大学出版社，1999
[105] 王维贵编．动态压力测量原理及方法．北京：中国计量出版社，1976
[106] 蔡礼君．切削测力仪的动态误差．机械工程学报．2000，20(4)：78～82
[107] 唐象能，戴俭华．数理统计．北京：机械工业出版社，1994
[108] 袁哲俊．金属切削刀具．第二版．上海：上海科学技术出版社，1993
[109] 艾兴，肖诗纲．切学用量手册．北京：机械工业出版社，1985
[110] 商维绿，缪德源等．现代扭矩测量技术．上海：上海大学出版社，1999
[111] 张有颐．转矩测量技术．北京：计量出版社，1986
[112] 薛实福，李庆祥．精密机械设计．北京：清华大学出版社，1991
[113] 孙宝元等．现代执行器技术．长春：吉林大学出版社，2003
[114] 王纪武，陈恳，李嘉．典型柔性铰链的结构参数对其刚度性能影响的研究．机器人．2001，23(1)：51～57[115] 王纪武，陈恳，李嘉．典型柔性铰链精度性能的研究．清华大学学报(自然科学版)．2001，41(11)：49～52
[116] 张庆，王华坤．柔性铰链机构与驱动器的耦合特性及精度分析．组合机床与自动化加工技术．2003，1(12)：47～49
[117] Mohr, D.; Doyoyo, M. A New Method for the Biaxial Testing of Cellular Solids. Experimental Mechanics 2003, 43(2): 173-182
[118] 刘鸿文．高等材料力学．北京：高等教育出版社，1985
[119] W．A．纳什著，杨春生译．材料力学的理论与问题．北京：国防工业出版社，1985
[120] H．M．别辽耶夫著，王光远译．材料力学．北京：高等教育出版社，1992
[121] 贾耀卿．常用金属材料手册．北京：中国标准出版社，1999