螺纹连接副被广泛应用于国民经济各个领域,近些年来交通道路建设工程以及飞机场、火车站的新建和扩建,还有最近几年的高铁建设热潮,带来了对高强度螺栓的巨大需求。在螺纹紧固连接中以摩擦型连接为主,在摩擦型连接中,连接副拧紧后产生的预紧力使被连接件之间紧密结合,靠结合面的摩擦力防止被连接件相互滑移。预紧力的大小对连接副的可靠性影响极大,如果控制不当将会出现不堪设想的后果。因此必须要有一套完整的试验及理论方法来评估处于施工尤其是服役状态下的螺栓连接副中的预紧力,然而直接测量和控制其预紧力十分困难,于是就产生了各种间接测量和评估预紧力的方法。GB/T 16823.2-1997螺纹紧固件紧固通则规定了三种不同的螺纹拧紧方法,即扭矩法、转角法、扭矩斜率法。这三种方法分别被不同的行业所采用。扭矩法主要用于钢结构领域；转角法主要用于汽车领域；扭矩斜率法应用较少。GB/T 1231-2006钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件对钢结构用高强度大六角螺栓连接副扭矩系数规定了平均值和标准差,其实质是采用扭矩法来评估预紧力。研究螺栓连接副扭矩系数测试技术,对于高强度紧固件产品及工程质量控制具有十分重要的意义。本文简述了国内外扭矩系数测试技术应用现状,提出了测控系统的模型；结合实际情况,经比较采用伺服电机组成驱动机构；分析比较了各功能模块的实现方法以及不同的数据采集软硬件应用和配置方案、下位机组成方案,以适应不同场合下的应用需求,并给出了本课题所采用的方案及理由。通过对测量结构的力学分析,定量给出了不同负载下的负载和扭矩传感器不同轴的理论允许误差。分析了设备的系统误差和偶然误差,并提出了降低系统误差和偶然误差的方案。从而,结合实际需要给出了功能全备、结构简单、成本较低的测控系统。本课题的研究成果还可应用于以下领域的测试：1)有效力矩型锁紧螺母有效力矩测试。2)折头螺栓破坏扭矩测试3)部分弹簧的扭转疲劳试验4)联轴器、胀紧连接套的最大扭矩以及扭矩-转角(位移)关系的精确测试5)铁道弹条螺母扭矩夹紧力关系的测试。