一種聯(lián)軸器扭轉(zhuǎn)剛度及扭轉(zhuǎn)阻尼動(dòng)態(tài)測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聯(lián)軸器測(cè)量裝置，尤其涉及一種聯(lián)軸器扭轉(zhuǎn)剛度及扭轉(zhuǎn)阻尼動(dòng)態(tài) 測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前傳動(dòng)系統(tǒng)幾乎都會(huì)使用到聯(lián)軸器，聯(lián)軸器主要用于傳遞扭矩、驅(qū)動(dòng)負(fù)載，同時(shí) 要求具有很高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)剛度及扭轉(zhuǎn)阻尼對(duì)傳動(dòng)效果影響非常大，這 就需要聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)剛度及扭轉(zhuǎn)阻尼進(jìn)行測(cè)量。目前的測(cè)量主要采用靜態(tài)的測(cè)量方式進(jìn)行 測(cè)量，即通過(guò)靜扭方式進(jìn)行固定角度加載，在該角度下測(cè)試聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)角度及轉(zhuǎn)矩，從而 判斷聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)剛度和扭轉(zhuǎn)阻尼。但是，靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度及扭轉(zhuǎn)阻尼與動(dòng)態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度及扭 轉(zhuǎn)阻尼往往具有很大的差異，目前對(duì)動(dòng)態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度及扭轉(zhuǎn)阻尼的測(cè)量裝置和方法都還很欠 缺。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于解決如何準(zhǔn)確地測(cè)量出聯(lián)軸器 在工作狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度和扭轉(zhuǎn)阻尼的問題，提供一種聯(lián)軸器扭轉(zhuǎn)剛度及扭轉(zhuǎn)阻尼動(dòng) 態(tài)測(cè)量方法。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的：一種聯(lián)軸器扭轉(zhuǎn)剛度 及扭轉(zhuǎn)阻尼動(dòng)態(tài)測(cè)量方法，其特征在于：包括工控機(jī)、PID控制器、液壓站和測(cè)量裝置；所述 測(cè)量裝置包括安裝基座、角度編碼器、液壓伺服旋轉(zhuǎn)缸、待測(cè)聯(lián)軸器、扭矩傳感器以及固定 支座；所述液壓伺服旋轉(zhuǎn)缸通過(guò)支架安裝在安裝基座上，該液壓伺服旋轉(zhuǎn)缸的一端與角度 編碼器相連，另一端通過(guò)過(guò)渡接盤連接待測(cè)聯(lián)軸器的輸入端，待測(cè)聯(lián)軸器的輸出端通過(guò)過(guò) 渡接盤與扭矩傳感器相連，所述扭矩傳感器與固定支座相連；所述液壓站與液壓伺服旋轉(zhuǎn) 缸相連，所述工控機(jī)通過(guò)PID控制器向液壓站提供控制信號(hào)，控制液壓站的流量及壓力，從 而控制液壓伺服旋轉(zhuǎn)缸的輸出扭轉(zhuǎn)角和扭矩；該工控機(jī)還具有數(shù)據(jù)采集裝置，通過(guò)該數(shù)據(jù) 采集裝置將角度編碼器和扭矩傳感器采集進(jìn)工控機(jī)；
[0005] 其測(cè)量方法和步驟如下：
[0006] 1)根據(jù)聯(lián)軸器的額定轉(zhuǎn)矩為(N. m)，額定轉(zhuǎn)速為Iiei (rpm)，計(jì)算額定轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的 頻率為ny60 (Hz)，并將0~ny60頻率范圍分成m等份；
[0007] 2)工控機(jī)經(jīng)PID控制器和液壓站后依次控制液壓伺服旋轉(zhuǎn)缸扭轉(zhuǎn)角：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聯(lián)軸器扭轉(zhuǎn)剛度及扭轉(zhuǎn)阻尼動(dòng)態(tài)測(cè)量方法，其特征在于：包括工控機(jī)、PID控制 器、液壓站和測(cè)量裝置；所述測(cè)量裝置包括安裝基座、角度編碼器、液壓伺服旋轉(zhuǎn)缸、待測(cè)聯(lián) 軸器、扭矩傳感器以及固定支座；所述液壓伺服旋轉(zhuǎn)缸通過(guò)支架安裝在安裝基座上，該液壓 伺服旋轉(zhuǎn)缸的一端與角度編碼器相連，另一端通過(guò)過(guò)渡接盤連接待測(cè)聯(lián)軸器的輸入端，待 測(cè)聯(lián)軸器的輸出端通過(guò)過(guò)渡接盤與扭矩傳感器相連，所述扭矩傳感器與固定支座相連；所 述液壓站與液壓伺服旋轉(zhuǎn)缸相連，所述工控機(jī)通過(guò)PID控制器向液壓站提供控制信號(hào)，控 制液壓站的流量及壓力，從而控制液壓伺服旋轉(zhuǎn)缸的輸出扭轉(zhuǎn)角和扭矩；該工控機(jī)還具有 數(shù)據(jù)采集裝置，通過(guò)該數(shù)據(jù)采集裝置將角度編碼器和扭矩傳感器采集進(jìn)工控機(jī)； 其測(cè)量方法和步驟如下： 1) 根據(jù)聯(lián)軸器的額定轉(zhuǎn)矩為(N. m)，額定轉(zhuǎn)速為IIei (rpm)，計(jì)算額定轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的頻率 為ne/60 (Hz)，并將O~ne/60頻率范圍分成m等份； 2) 工控機(jī)經(jīng)PID控制器和液壓站后依次控制液壓伺服旋轉(zhuǎn)缸扭轉(zhuǎn)角：
式中：i = 1、2、......、m_l、m;9T(t) 旋轉(zhuǎn)缸扭轉(zhuǎn)角；t 時(shí)間； 同時(shí)采用數(shù)據(jù)采集器同步采集扭轉(zhuǎn)角Θ i (t)和扭矩Mi (t)，信號(hào)長(zhǎng)度為5-10個(gè)周期； 3) 建立扭轉(zhuǎn)剛度TKi⑴測(cè)量模型，并測(cè)量各個(gè)頻率下的扭轉(zhuǎn)剛度： 1 ' ,
4) 建立扭轉(zhuǎn)剛度TCi (t)測(cè)量模型，并測(cè)量各個(gè)頻率下的扭轉(zhuǎn)阻尼TCi (t):
式中：θ\α)-一為0i(t)求導(dǎo)數(shù)，即扭轉(zhuǎn)角速度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)軸器扭轉(zhuǎn)剛度及扭轉(zhuǎn)阻尼動(dòng)態(tài)測(cè)量方法，其特征在 于：所述扭矩傳感器通過(guò)過(guò)渡接盤與L形固定支座相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)軸器扭轉(zhuǎn)剛度及扭轉(zhuǎn)阻尼動(dòng)態(tài)測(cè)量方法，其特征在 于： 5) 建立等效扭轉(zhuǎn)剛度DKi輸出模型，并輸出各個(gè)頻率下的等效扭轉(zhuǎn)剛度DK i:
式中：Ti 各頻率下米集的?目號(hào)長(zhǎng)度 6) 工控機(jī)繪制并輸出聯(lián)軸器的動(dòng)態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度曲線： ine 以-為橫坐標(biāo)，DKi為縱坐標(biāo)描點(diǎn)繪制DK-n e曲線。 m
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聯(lián)軸器扭轉(zhuǎn)剛度及扭轉(zhuǎn)阻尼動(dòng)態(tài)測(cè)量方法，其特征在 于： 7) 建立等效扭轉(zhuǎn)阻尼DCi (t)輸出模型，并輸出各個(gè)頻率下的等效扭轉(zhuǎn)阻尼DCi (t):
8) 工控機(jī)繪制并輸出聯(lián)軸器的動(dòng)態(tài)扭轉(zhuǎn)阻尼曲線： LP 以_^為橫坐標(biāo)，DCi為縱坐標(biāo)描點(diǎn)繪制DC-n e曲線。 m
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聯(lián)軸器扭轉(zhuǎn)剛度及扭轉(zhuǎn)阻尼動(dòng)態(tài)測(cè)量方法，包括工控機(jī)、PID控制器、液壓站和測(cè)量裝置；其測(cè)量方法和步驟如下：1)根據(jù)聯(lián)軸器的額定轉(zhuǎn)矩為Me(N.m)，額定轉(zhuǎn)速為ne(rpm)，計(jì)算額定轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的頻率為ne/60(Hz)，并將0～ne/60頻率范圍分成m等份；2)工控機(jī)經(jīng)PID控制器和液壓站后依次控制液壓伺服旋轉(zhuǎn)缸扭轉(zhuǎn)角；3)建立扭轉(zhuǎn)剛度TKi(t)測(cè)量模型，并測(cè)量各個(gè)頻率下的扭轉(zhuǎn)剛度；4)建立扭轉(zhuǎn)剛度TCi(t)測(cè)量模型，并測(cè)量各個(gè)頻率下的扭轉(zhuǎn)阻尼TCi(t)。本發(fā)明通過(guò)在動(dòng)態(tài)情況下測(cè)量轉(zhuǎn)矩和扭轉(zhuǎn)角，并建立測(cè)量模型，從而對(duì)聯(lián)軸器的動(dòng)態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度及扭轉(zhuǎn)阻尼進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。
【IPC分類】G01M13-02
【公開號(hào)】CN104634569
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510106451
【發(fā)明人】鄒喜紅, 石曉輝, 彭吉?jiǎng)? 王耀偉
【申請(qǐng)人】重慶理工大學(xué), 重慶市科學(xué)技術(shù)研究院
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2015年3月11日