一种联轴器扭转刚度及扭转阻尼动态测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种联轴器测量装置，尤其涉及一种联轴器扭转刚度及扭转阻尼动态 测量方法。
【背景技术】
[0002] 目前传动系统几乎都会使用到联轴器，联轴器主要用于传递扭矩、驱动负载，同时 要求具有很高的动态响应特性。联轴器的扭转刚度及扭转阻尼对传动效果影响非常大，这 就需要联轴器的扭转刚度及扭转阻尼进行测量。目前的测量主要采用静态的测量方式进行 测量，即通过静扭方式进行固定角度加载，在该角度下测试联轴器的扭转角度及转矩，从而 判断联轴器的扭转刚度和扭转阻尼。但是，静态扭转刚度及扭转阻尼与动态扭转刚度及扭 转阻尼往往具有很大的差异，目前对动态扭转刚度及扭转阻尼的测量装置和方法都还很欠 缺。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决如何准确地测量出联轴器 在工作状态下的动态扭转刚度和扭转阻尼的问题，提供一种联轴器扭转刚度及扭转阻尼动 态测量方法。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种联轴器扭转刚度 及扭转阻尼动态测量方法，其特征在于：包括工控机、PID控制器、液压站和测量装置；所述 测量装置包括安装基座、角度编码器、液压伺服旋转缸、待测联轴器、扭矩传感器以及固定 支座；所述液压伺服旋转缸通过支架安装在安装基座上，该液压伺服旋转缸的一端与角度 编码器相连，另一端通过过渡接盘连接待测联轴器的输入端，待测联轴器的输出端通过过 渡接盘与扭矩传感器相连，所述扭矩传感器与固定支座相连；所述液压站与液压伺服旋转 缸相连，所述工控机通过PID控制器向液压站提供控制信号，控制液压站的流量及压力，从 而控制液压伺服旋转缸的输出扭转角和扭矩；该工控机还具有数据采集装置，通过该数据 采集装置将角度编码器和扭矩传感器采集进工控机；
[0005] 其测量方法和步骤如下：
[0006] 1)根据联轴器的额定转矩为(N. m)，额定转速为Iiei (rpm)，计算额定转速对应的 频率为ny60 (Hz)，并将0~ny60频率范围分成m等份；
[0007] 2)工控机经PID控制器和液压站后依次控制液压伺服旋转缸扭转角：
【主权项】
1. 一种联轴器扭转刚度及扭转阻尼动态测量方法，其特征在于：包括工控机、PID控制 器、液压站和测量装置；所述测量装置包括安装基座、角度编码器、液压伺服旋转缸、待测联 轴器、扭矩传感器以及固定支座；所述液压伺服旋转缸通过支架安装在安装基座上，该液压 伺服旋转缸的一端与角度编码器相连，另一端通过过渡接盘连接待测联轴器的输入端，待 测联轴器的输出端通过过渡接盘与扭矩传感器相连，所述扭矩传感器与固定支座相连；所 述液压站与液压伺服旋转缸相连，所述工控机通过PID控制器向液压站提供控制信号，控 制液压站的流量及压力，从而控制液压伺服旋转缸的输出扭转角和扭矩；该工控机还具有 数据采集装置，通过该数据采集装置将角度编码器和扭矩传感器采集进工控机； 其测量方法和步骤如下： 1) 根据联轴器的额定转矩为(N. m)，额定转速为IIei (rpm)，计算额定转速对应的频率 为ne/60 (Hz)，并将O~ne/60频率范围分成m等份； 2) 工控机经PID控制器和液压站后依次控制液压伺服旋转缸扭转角：
式中：i = 1、2、......、m_l、m;9T(t) 旋转缸扭转角；t 时间； 同时采用数据采集器同步采集扭转角Θ i (t)和扭矩Mi (t)，信号长度为5-10个周期； 3) 建立扭转刚度TKi⑴测量模型，并测量各个频率下的扭转刚度： 1 ' ,
4) 建立扭转刚度TCi (t)测量模型，并测量各个频率下的扭转阻尼TCi (t):
式中：θ\α)-一为0i(t)求导数，即扭转角速度。
2. 根据权利要求1所述的一种联轴器扭转刚度及扭转阻尼动态测量方法，其特征在 于：所述扭矩传感器通过过渡接盘与L形固定支座相连。
3. 根据权利要求1所述的一种联轴器扭转刚度及扭转阻尼动态测量方法，其特征在 于： 5) 建立等效扭转刚度DKi输出模型，并输出各个频率下的等效扭转刚度DK i:
式中：Ti 各频率下米集的?目号长度 6) 工控机绘制并输出联轴器的动态扭转刚度曲线： ine 以-为横坐标，DKi为纵坐标描点绘制DK-n e曲线。 m
4.根据权利要求1所述的一种联轴器扭转刚度及扭转阻尼动态测量方法，其特征在 于： 7) 建立等效扭转阻尼DCi (t)输出模型，并输出各个频率下的等效扭转阻尼DCi (t):
8) 工控机绘制并输出联轴器的动态扭转阻尼曲线： LP 以_^为横坐标，DCi为纵坐标描点绘制DC-n e曲线。 m
【专利摘要】本发明公开了一种联轴器扭转刚度及扭转阻尼动态测量方法，包括工控机、PID控制器、液压站和测量装置；其测量方法和步骤如下：1)根据联轴器的额定转矩为Me(N.m)，额定转速为ne(rpm)，计算额定转速对应的频率为ne/60(Hz)，并将0～ne/60频率范围分成m等份；2)工控机经PID控制器和液压站后依次控制液压伺服旋转缸扭转角；3)建立扭转刚度TKi(t)测量模型，并测量各个频率下的扭转刚度；4)建立扭转刚度TCi(t)测量模型，并测量各个频率下的扭转阻尼TCi(t)。本发明通过在动态情况下测量转矩和扭转角，并建立测量模型，从而对联轴器的动态扭转刚度及扭转阻尼进行准确测量。
【IPC分类】G01M13-02
【公开号】CN104634569
【申请号】CN201510106451
【发明人】邹喜红, 石晓辉, 彭吉刚, 王耀伟
【申请人】重庆理工大学, 重庆市科学技术研究院
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年3月11日