联轴减振系统及方法
【专利摘要】本发明提供一种联轴减振系统及方法，包括输出法兰、输入法兰，减振单元、检测单元、电机控制单元以及处理单元；减振单元设置于输入法兰、输出法兰之间，用于减少输入轴、输出轴的扭转振动；检测单元与输入轴连接，用于检测输入轴的扭振角位移，并根据扭振角位移确定外部激励频率，并将外部激励频率发送至处理单元；处理单元，接收外部激励频率，并根据外部激励频率、传动轴转速确定电机的控制信号，并将电机的控制信号发送至电机控制单元；电机控制单元与所述减振单元连接，用于接收电机控制信号并控制电机驱动减振单元工作。本发明实现减振联轴器在不同工况下自适应减振，保证电机和传动轴平稳运行。
【专利说明】
联轴减振系统及方法
技术领域
[0001] 本发明实施例涉及联轴器技术领域，尤其涉及一种联轴减振系统及方法。
【背景技术】
[0002] 联轴器是传动机构中不可或缺的连接部件，几乎在各个领域里都有所应用，其主 要功能是联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴），使之共同旋转以传递转矩。传统的 联轴器均为接触式，根据联轴器内是否含有弹性元件可分为刚性联轴器和弹性联轴器，刚 性联轴器内没有弹性元件，常用于工况稳定，传动精度要求高的机构中；弹性联轴器内装有 橡胶或塑料等弹性材料，可吸收和减缓传动轴系的横向和弯曲振动，因此常用于频繁启动 或负载转矩不稳定的机构中。
[0003] 在工况复杂的传动过程中，由于驱动转矩和负载转矩不稳定，以及传动系统转速 的不断变化，传动轴会受到交变扭矩的作用，其作用的结果是使传动轴时快时慢不均匀的 回转，产生扭转振动，简称扭振。扭振的产生会导致传动轴回转速度的波动，对轴系零件造 成附加动应力，使轴系运转平衡遭到破坏。在交变扭矩的作用下，传动轴各个横截面不同程 度的扭振会带来一系列的安全问题，轻则影响传动系统运行的平稳性并减少零件的使用寿 命，严重时将直接导致零件失效，造成重大、甚至灾难性的后果。
[0004] 目前，在传动系统负载、转速变化较大的工况下，多采用弹性联轴器以减振，改善 传动系统工作性能。但是弹性联轴器的动态特性参数与弹性元件本身的硬度、弹性和阻尼 等性能有关，各参数之间相互制约，关系复杂，动态特性参数的获取较困难，减振效果受多 方面因素制约，不能准确地针对特定频率的外部激励进行减振。同时，与刚性联轴器相比， 由于受到动态载荷的作用，弹性联轴器输入与输出轴转角存在偏差，无法满足高精度传动 的要求。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例提供一种联轴减振系统及方法，以克服上述技术问题。
[0006] 本发明联轴减振系统，包括输出法兰、输入法兰，包括：
[0007] 减振单元、检测单元、中间法兰、电机控制单元以及处理单元；
[0008] 所述减振单元设置于所述中间法兰与所述输入法兰之间，用于减少所述输入轴、 所述输出轴的扭转振动，所述输入法兰、所述减振单元、所述中间法兰以及所述输出法兰通 过矫直孔螺栓连接；
[0009] 所述检测单元设置于所述输入法兰的凹槽内，用于检测所述输入轴的扭振角位 移，并根据所述扭振角位移确定外部激励频率，并将所述外部激励频率发送至处理单元；
[0010] 所述处理单元，接收所述外部激励频率，并根据所述外部激励频率、传动轴转速确 定电机的控制信号，并将所述电机的控制信号发送至所述电机控制单元；
[0011] 所述电机控制单元设置于所述中间法兰的凹槽内，用于接收所述电机控制信号并 控制电机驱动所述减振单元工作。
[0012] 进一步地，所述减振单元包括：
[0013] 滑块、转接盘、减振滚子、大锥齿轮、驱动齿轮以及驱动电机；
[0014] 所述滑块设置于所述转接盘的滑槽内，所述滑块设置有弧形滚动槽，所述滚动槽 内设置有减振滚子，所述滑块设置有螺牙；
[0015] 所述大锥齿轮与转接盘同侧的一面具有阿基米德螺纹，所述阿基米德螺纹宽度与 所述螺牙宽度相互匹配，另一面具有锥齿；
[0016] 所述驱动齿轮设置于所述大锥齿轮锥齿一面，驱动所述大锥齿轮转动；
[0017] 所述驱动电机与所述驱动齿轮连接，用于驱动所述大锥齿轮转动。
[0018] 进一步地，所述输入法兰内圈开设有第一凹槽以及埋线槽，所述输入法兰与减振 单元相邻的一面为台阶面，开设有第二凹槽以及埋线槽，所述第一凹槽、第二凹槽用于放置 检测单元，所述埋线槽用于设置所述检测单元的连接导线；
[0019] 所述中间法兰与所述输出法兰相邻的一面为台阶面，开设有用于安装所述电机控 制单元的第三凹槽、第四凹槽以及埋线槽，所述埋线槽用于设置所述检测单元的连接导线。 [00 20] 进一步地，所述检测单元，包括：
[0021] 设置于所述第一凹槽内的传感器、信号放大器以及单片机、设置于第二凹槽内的 无线通信模块；
[0022] 所述传感器采集输入轴的扭振角位移并将所述扭振角位移转换为电信号；
[0023] 所述单片机将所述信号放大器放大后的电信号进行A/D转换，并进行FFT分析，确 定外部激励频率；
[0024]所述无线通信模块用于将所述外部激励频率发送至处理单元，并接收所述处理单 元发送的电机控制信号。
[0025]本发明还提供一种联轴减振方法，包括：
[0026]处理单元接收检测单元发送的外部激励频率；
[0027]所述处理单元根据所述外部激励频率、传动轴转速确定电机的控制信号；
[0028]所述处理单元将所述电机的控制信号发送至电机控制单元；
[0029]所述电机控制单元接收所述电机的控制信号，并根据所述控制信号驱动减振单元 工作。
[0030]进一步地，所述处理单元接收检测单元发送的外部激励频率之前，包括：
[0031] 处理单元的传感器检测输入轴的扭振角位移，所述传感器将所述扭振角位移转换 为电信号；
[0032] 所述处理单元的信号放大器将所述电信号放大后传输至单片机；
[0033]所述单片机将所述电信号进行A/D转换，并进行FFT分析，从而确定所述外部激励 的频率。
[0034]进一步地，所述的处理单元根据所述外部激励频率，传动轴转速确定电机的控制 信号，包括：
[0035] 处理单元根据公式
[0036]
(1)
[0037] 确定滑块的转动半径的调节量，其中，AR为滑块转动半径调节量，ω为外部激励 频率，△ η为传动轴转速变化量^为减振滚子转动半径；
[0038] 所述处理单元根据所述转动半径的调节量，采用公式
[0039]
(2)
[0040]计算得出驱动齿轮的回转角度，其中，Δβ为驱动齿轮的回转角度，Δα为大锥齿轮 的回转角度，i为大锥齿轮和驱动齿轮的传动比，A R为滑块转动半径调节量，s为阿基米德 螺纹螺距；
[0041] 所述处理单元根据所述回转角度确定电机控制信号，所述电机控制信号包括：电 机的开/关控制指令、正/反转控制指令以及电机转数。
[0042] 进一步地，所述电机控制单元根据所述控制信号驱动减振单元工作，包括：
[0043] 电机控制单元将所述控制信号转换为脉冲序列；
[0044] 电机驱动器将所述脉冲序列进行功率放大后转换为步进角度；
[0045] 所述电机根据所述步进角度带动驱动齿轮转动；
[0046] 所述驱动齿轮驱动减振单元工作。
[0047]本发明通过检测单元对轴扭转振动的实时检测，处理单元的电机控制信号来控制 电机调节减振单元工作，实现减振联轴器在不同转速下自适应减振，保证电机和传动轴平 稳运行。
【附图说明】
[0048] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0049] 图1为本发明联轴减振系统结构示意图；
[0050] 图2为本发明联轴减振系统减振单元结构示意图；
[0051 ]图3为本发明联轴减振系统减振单元内部结构示意图；
[0052]图4为本发明联轴减振系统大锥齿轮的结构示意图；
[0053]图5为本发明联轴减振系统输入法兰结构示意图；
[0054] 图6为图5的B-B剖面图；
[0055] 图7为本发明联轴减振方法流程图；
[0056]图8为本发明联轴减振系统减振单元工作原理图；
[0057]图9为本发明联轴减振系统减振单元几何映射关系图；
[0058]图10为本发明联轴减振方法整体流程图。
【具体实施方式】
[0059]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0060]图1为本发明联轴减振系统结构示意图，如图1所示，本实施例的系统可以包括： [0061 ] 输入法兰101、输出法兰102、减振单元103、检测单元104、电机控制单元105、处理 单元106以及中间法兰107;
[0062] 如图2所示，所述减振单元201设置于所述中间法兰204与所述输入法兰202之间， 用于减少所述输入轴、所述输出轴的扭转振动，所述输入法兰202、所述减振单元201、所述 中间法兰204以及所述输出法兰203通过矫直孔螺栓连接；
[0063] 所述检测单元设置于所述输入法兰的凹槽内，用于检测所述输入轴的扭振角位 移，并根据所述扭振角位移确定外部激励频率，并将所述外部激励频率发送至处理单元；
[0064] 所述处理单元，接收所述外部激励频率，并根据所述外部激励频率、传动轴转速确 定电机的控制信号，并将所述电机的控制信号发送至所述电机控制单元；
[0065] 所述电机控制单元设置于所述中间法兰的凹槽内，用于接收所述电机控制信号并 控制电机驱动所述减振单元工作。
[0066]具体来说，如图5-6所不，所述输入法兰601内圈开设有第一凹槽602及埋线槽603， 所述输入法兰与减振单元相邻的一面为台阶面，开设有第二凹槽502以及埋线槽503,所述 第一凹槽、第二凹槽用于放置检测单元，所述埋线槽用于设置所述检测单元的连接导线； [0067]所述中间法兰与所述输出法兰相邻的一面为台阶面，开设有用于安装所述电机控 制单元的第三凹槽、第四凹槽以及埋线槽，所述埋线槽用于设置所述检测单元的连接导线。 [00 68] 进一步地，所述检测单元，包括：
[0069] 设置于输入法兰的第一凹槽内的传感器、信号放大器以及单片机、设置于输入法 兰的第二凹槽内的无线通信模块；
[0070] 所述传感器采集输入轴的扭振角位移并将所述扭振角位移转换为电信号；
[0071] 所述单片机将所述信号放大器放大后的电信号进行A/D转换，并进行FFT分析，确 定外部激励频率；
[0072]所述无线通信模块用于将所述外部激励频率发送至处理单元，并接收所述处理单 元发送的电机控制信号。
[0073]具体来说，输入法兰内圈上下开有对称的第一凹槽，用于布置扭振传感器、信号放 大器以及单片机，扭振传感器为电阻应变片式传感器，采用上、下半桥模式测量动态扭矩， 当传动轴发生扭振时，联轴器内圈发生扭转变形，扭振传感器的应变电阻会发生变化，通过 检测电阻的变化即可计算出传动轴扭转变形的大小。输入法兰内圈上下还预留有埋线槽， 用于放置扭振传感器的信号传输线。扭振传感器输入端对传动轴进行扭振检测，每个传感 器内部都有完整的信号处理电路，将测得的振动信号转换成电信号；扭振传感器输出端与 信号放大器输入端连接，检测得到的电信号通过信号放大器进行放大，转化为具有一定幅 值的电压信号;信号放大器输出端与单片机输入端连接，单片机对经放大后的电压信号进 行A/D转换并进行FFT分析，得到当前信号的频率和幅值;单片机输出端与设置于第二凹槽 内的无线传输器连接，经分析处理的振动信号数据通过无线传输器传输到处理单元中。该 处理单元可为上位机，处理单元根据传来的数据生成控制信号，无线传输器输出端与单片 机输入端连接，单片机通过无线传输器接收处理单元的控制信号，根据控制信号驱动电机， 电机输出轴与调节减振单元的驱动齿轮键连接，进而通过控制电机的转向和转数即可调节 减振单元。
[0074] 进一步地，所述减振单元包括：
[0075] 滑块、转接盘、减振滚子、大锥齿轮、驱动齿轮以及驱动电机，如图3所示，所述滑块 301设置于所述转接盘302的滑槽303内，所述滑块设置有弧形滚动槽304,所述滚动槽内设 置有减振滚子305，所述滑块设置有螺牙；
[0076]如图4所示，滑块401、大锥齿轮402,所述大锥齿轮与转接盘同侧的一面具有阿基 米德螺纹，所述阿基米德螺纹宽度与所述螺牙宽度相互匹配，另一面具有锥齿；
[0077] 具体来说，减振单元包括转接盘、可沿转接盘径向滑动的滑块、可沿滑块圆槽滑动 的减振滚子、安装在转接盘内部的大锥齿轮、安装在转接盘径向圆孔内的驱动齿轮及调节 驱动齿轮的驱动电机。大锥齿轮与转接盘同侧的一面具有阿基米德螺纹，滑块背面具有与 其相适配的螺牙，与大锥齿轮螺纹配合，大锥齿轮转动将带动滑块沿径向作直线运动;大锥 齿轮背面的轮齿与驱动的小锤齿轮啮合，所以电机驱动驱动齿轮旋转可带动大锥齿轮沿转 接盘轴向旋转，进而调节滑块沿转接盘径向滑动。
[0078] 所述驱动齿轮设置于所述大锥齿轮锥齿一面，驱动所述大锥齿轮转动；
[0079] 所述驱动电机与所述驱动齿轮连接，用于驱动所述大锥齿轮转动。
[0080] 图7为本发明联轴减振方法流程图，如图7所示，本实施例方法，包括：
[0081 ]步骤101、处理单元接收检测单元发送的外部激励频率；
[0082]步骤102、所述处理单元根据所述外部激励频率、传动轴转速确定电机的控制信 号；
[0083] 步骤103、所述处理单元将所述电机的控制信号发送至电机控制单元；
[0084]步骤104、所述电机控制单元接收所述电机的控制信号，并根据所述控制信号驱动 减振单元工作。
[0085]进一步地，所述处理单元接收检测单元发送的外部激励频率之前，包括：
[0086] 处理单元的传感器检测输入轴的扭振角位移，所述传感器将所述扭振角位移转换 为电信号；
[0087] 所述处理单元的信号放大器将所述电信号放大后传输至单片机；
[0088]所述单片机将所述电信号进行A/D转换，并进行FFT分析，从而确定所述外部激励 的频率。
[0089] 进一步地，所述的处理单元根据所述外部激励频率，传动轴转速确定电机的控制 信号，包括：
[0090] 处理单元根据公式
[0091]
(1)
[0092] 确定滑块的转动半径的调节量，其中，AR为滑块转动半径调节量，ω为外部激励 频率，△ η为传动轴转速变化量^为减振滚子转动半径；
[0093]所述处理单元根据所述转动半径的调节量，采用公式
[0094]
(2)
[0095] 计算得出驱动齿轮的回转角度，其中，Δβ为驱动齿轮的回转角度，Δα为大锥齿轮 的回转角度，i为大锥齿轮和驱动齿轮的传动比，A R为滑块转动半径调节量，s为阿基米德 螺纹螺距；
[0096]所述处理单元根据所述回转角度确定电机控制信号，所述电机控制信号包括：电 机的开/关控制指令、正/反转控制指令以及电机转数。
[0097]具体来说，如图8所示，随着联轴器的转动，滑块801相当于绕圆心(h作圆周运动， 转动半径为R;同时，减振滚子802沿滚动槽的轨迹滚动相当于绕圆心02作圆周运动，转动半 径为r;调节滑块801沿转接盘803径向滑动相当于改变转动半径R。
[0098] 如图9所示，联轴器转速为η，减振滚子质量为m，外部激励频率为ω，滑块绕圆心(h 作圆周运动的转动半径为R，角位移为Θ ;减振滚子绕圆心02作圆周运动的转动半径为r，相 对于滑块的角位移Φ。因为减振滚子只在圆心02处有约束反力，所以减振滚子的惯性力对 圆心〇2的力矩为0,可得：
[0099]
(3)
[0100] 设滑块的角位移Θ是以等角速度旋转和外部激励频率ω扭振的结果，则
(4) ⑶ (6)
[0104] 将式(4)、（5)、（6)代入式(3)可得：
(7)[0106] 式(7)是一个强迫振动微分方程，可得减振机构的固有频率Ρ:
[0105]
[0107] (8)
[0108] 设式(7)的解为Φ = Φ osin ω t，代入可解得振幅比：
[0109] '… (9)
[0110] 由式(9)可知，当外部激励频率
时，θ〇 = 0,即调节滑块转动半径R与减 振滚子转动半径r的比值可使减振机构的固有频率ρ与外部激励频率ω相同，进而将外部激 励引起的传动轴振动能量传递到减振滚子上，从而减小外部激励对传动轴产生的扭转振 动，保证传动轴平稳运行。所以，在不同转速的工况下，调整转动半径R与r的比值，使减振机 构的固有频率与外部激励频率相同，即可降低外部激励频率为ω的扭转振动。
[0111] 本发明自适应减振主要体现于可以在不同转速工况下根据实时检测的扭振信号 控制电机，调整减振单元的转动半径R与r的比值。
[0112] 当传动轴转速η发生变化时，根据式(9)，需要调整减振单元转动半径R与r的比值 才能降低外部激励引起的扭振，已知减振滚子转动半径r不变，假设滑块转动半径R需要调 节A R，大锥齿轮正面具有阿基米德螺纹，滑块背面具有与其相适配的螺牙，由于螺纹配合， 大锥齿轮转动将带动滑块沿径向（即Y向）作直线运动。设滑块初始位置A，距圆心0 3距离为 R0，沿大锥齿轮径向运动Δ R到B，距圆心03距离为Ri，大锥齿轮则需绕圆心03逆时针旋转Δ α，螺纹螺距为s，则大锥齿轮回转角度△ α与滑块调节距离△ R的关系：
[0113]
(10)
[0114] 设大锥齿轮与驱动齿轮传动比为i，则驱动齿轮回转角度Δβ:
[0115]
(11)
[0116] 由于电机控制单元中的电机输出轴与减振单元中的驱动齿轮键连接，所以驱动齿 轮回转角度Α卵卩为电机输出轴需要调整的旋转角度。
[0117] 因此，在不同转速工况下，处理单元根据转速η的变化和检测单元传输的振动信 号，通过式(9)和式（11)的计算生成控制信号，经由电机控制单元控制电机输出轴旋转Δβ 即可调节滑块径向移动A R，从而减小变转速工况下的扭转振动。
[0118] 本发明一种智能减振联轴器具有两种工况：
[0119] 1、恒转速工况，此时外部激励频率为ω，联轴器转速n恒定，根据式(9)，预先设定 转动半径R与r的比值，不需调节减振单元即可抵消扭转振动。
[0120] 2、变转速工况，此时外部激励频率为ω，联轴器转速n变化，根据式(9)，转动半径R 与r的比值须随转速η作相应变化才能抵消系统的扭转振动。减振滚子绕圆心02的转动半径 r为定值；当转速η变大时，电机正向旋转，驱动驱动齿轮顺时针旋转，带动大锥齿轮沿转接 盘轴向旋转，进而调节滑块沿转接盘径向向内滑动，减小滑块转动半径R，保证转动半径R与 r比值的平方根与转速η成反比，达到抵消扭转振动的目的。当转速η变小时，电机反向旋转， 驱动驱动齿轮逆时针旋转，调节减振单元抵消扭转振动。
[0121] 进一步地，所述电机控制单元根据所述控制信号驱动减振单元工作，包括：
[0122] 电机控制单元将所述控制信号转换为脉冲序列；
[0123] 电机驱动器将所述脉冲序列进行功率放大后转换为步进角度；
[0124] 所述电机根据所述步进角度带动驱动齿轮转动；
[0125] 所述驱动齿轮驱动减振单元工作。
[0126] 具体来说，处理单元根据传动轴扭振检测数据产生电机控制信号，所述电机控制 信号包括:电机的开/关控制指令、正/反转控制指令以及电机转数，单片机通过无线传输器 接收处理单元的控制信号，根据控制信号编程产生电机所需脉冲序列，电机驱动器采用 ULN2003芯片进行功率放大，将单片机产生的脉冲序列转化为步进角度，进而控制电机转 动。图10为本发明联轴减振方法整体流程图。
[0127] 本发明通过检测单元对轴扭转振动的实时检测，处理单元的电机控制信号来控制 电机调节减振单元工作，实现减振联轴器在不同转速下自适应减振，保证电机和传动轴平 稳运行。
[0128] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽 管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依 然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进 行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术 方案的范围。
【主权项】
1. 一种联轴减振系统，包括输出法兰、输入法兰，其特征在于，还包括： 减振单元、检测单元、中间法兰、电机控制单元以及处理单元； 所述减振单元设置于所述中间法兰与所述输入法兰之间，用于减少所述输入轴、所述 输出轴的扭转振动，所述输入法兰、所述减振单元、所述中间法兰以及所述输出法兰通过矫 直孔螺栓连接； 所述检测单元设置于所述输入法兰的凹槽内，用于检测所述输入轴的扭振角位移，并 根据所述扭振角位移确定外部激励频率，并将所述外部激励频率发送至处理单元； 所述处理单元，接收所述外部激励频率，并根据所述外部激励频率、传动轴转速确定电 机的控制信号，并将所述电机的控制信号发送至所述电机控制单元； 所述电机控制单元设置于所述中间法兰的凹槽内，用于接收所述电机控制信号并控制 电机驱动所述减振单元工作。2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述减振单元包括： 滑块、转接盘、减振滚子、大锥齿轮、驱动齿轮以及驱动电机； 所述滑块设置于所述转接盘的滑槽内，所述滑块设置有弧形滚动槽，所述滚动槽内设 置有减振滚子，所述滑块设置有螺牙； 所述大锥齿轮与转接盘同侧的一面具有阿基米德螺纹，所述阿基米德螺纹宽度与所述 螺牙宽度相互匹配，另一面具有锥齿； 所述驱动齿轮设置于所述大锥齿轮锥齿一面，驱动所述大锥齿轮转动； 所述驱动电机与所述驱动齿轮连接，用于驱动所述大锥齿轮转动。3. 根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述输入法兰内圈开设有第一凹槽以 及埋线槽，所述输入法兰与减振单元相邻的一面为台阶面，开设有第二凹槽以及埋线槽，所 述第一凹槽、第二凹槽用于放置检测单元，所述埋线槽用于设置所述检测单元的连接导线； 所述中间法兰与所述输出法兰相邻的一面为台阶面，开设有用于安装所述电机控制单 元的第三凹槽、第四凹槽以及埋线槽，所述埋线槽用于设置所述检测单元的连接导线。4. 根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述检测单元，包括： 设置于所述第一凹槽内的传感器、信号放大器以及单片机、设置于第二凹槽内的无线 通信模块； 所述传感器采集输入轴的扭振角位移并将所述扭振角位移转换为电信号； 所述单片机将所述信号放大器放大后的电信号进行A/D转换，并进行FFT分析，确定外 部激励频率； 所述无线通信模块用于将所述外部激励频率发送至处理单元，并接收所述处理单元发 送的电机控制信号。5. -种联轴减振方法，其特征在于，包括： 处理单元接收检测单元发送的外部激励频率； 所述处理单元根据所述外部激励频率、传动轴转速确定电机的控制信号； 所述处理单元将所述电机的控制信号发送至电机控制单元； 所述电机控制单元接收所述电机的控制信号，并根据所述控制信号驱动减振单元工 作。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述处理单元接收检测单元发送的外部激 励频率之前，包括： 处理单元的传感器检测输入轴的扭振角位移，所述传感器将所述扭振角位移转换为电 信号； 所述处理单元的信号放大器将所述电信号放大后传输至单片机； 所述单片机将所述电信号进行A/D转换，并进行FFT分析，从而确定所述外部激励的频 率。7. 根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述的处理单元根据所述外部激励频 率，传动轴转速确定电机的控制信号，包括： 处理单元根据公式(1) 确定滑块的转动半径的调节量，其中，AR为滑块转动半径调节量，ω为外部激励频率， △ η为传动轴转速变化量，r为减振滚子转动半径； 所述处理单元根据所述转动半径的调节量，采用公式(2) 计算得出驱动齿轮的回转角度，其中，Α β为驱动齿轮的回转角度，Δα为大锥齿轮的回 转角度，i为大锥齿轮和驱动齿轮的传动比，A R为滑块转动半径调节量，s为阿基米德螺纹 螺距； 所述处理单元根据所述回转角度确定电机控制信号，所述电机控制信号包括：电机的 开/关控制指令、正/反转控制指令以及电机转数。8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电机控制单元根据所述控制信号驱动 减振单元工作，包括： 电机控制单元将所述控制信号转换为脉冲序列； 电机驱动器将所述脉冲序列进行功率放大后转换为步进角度； 所述电机根据所述步进角度带动驱动齿轮转动； 所述驱动齿轮驱动减振单元工作。
【文档编号】F16D3/12GK105864302SQ201610041894
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月21日
【发明人】马宏辉, 王林涛, 孙伟, 穆晓凯, 李震, 孙清超
【申请人】大连理工大学