齿轮传动误差检测平台信号控制系统的设计与实现

发布时间：2020-03-19 16:03

【摘要】：齿轮在实际啮合过程中,由于装配、制造工艺等因素,造成实际传动角与理论传动角不符,形成了齿间的传动误差。而这种误差存在于汽车变速器内的齿轮传动过程,会直接影响到汽车变速器的使用寿命、噪声控制和传动效率等等关键性的性能。国外对相关领域亦然存在着技术封锁,所以如何能够高精度的检测出单对齿轮传动误差以及汽车变速器在实际运行状态下的齿轮误差,就成为了一个非常重要且有意义的课题。在综合前人研究的基础上,本文从以下几个方面展开了研究和开发工作:(1)现有的检测手段,常采用空载或者轻载的加载模式,这样就很难做到对变速器实际运行状态的模拟。本文针对在加重载时加载端电机扭矩波动对检测结果的影响,提出了用鲁棒PID与卡尔曼滤波结合的方式对控制器进行了设计和优化,并应用现场数据进行验证,极大程度上减少了扭矩波动对试验检测产生的影响。(2)针对工业现场实际的工作状态和检测要求,基于Labview研究设计并实现了一整套功能完善、高效率、高精度的软硬件检测平台,达到预期的效果。这样对汽车变速器齿轮传动的检测方法进行了进一步的改进,与实际运行情况的符合度更高,可参考价值更大,对汽车变速器的质量监控和技术改造有着非常重要的参考意义。
【图文】：

而由于齿轮本身的几何结构的原因，或者制造安装等一系列因素，从动轮的逡逑实际转角很有可能与理论转角不符，这样，实际转角与理论转角之间产生的差值逡逑就是传动误差。如图１－１所示，其中ＴＥ即为齿轮传动误差。逡逑图１－１齿轮传动误差逡逑Ｆｉｇ．１－１邋Ｇｅａｒ邋ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ邋ｅｒｒｏｒ逡逑齿轮传动误差测试是齿轮试验与精密角度检测技术的高度结合，需要在模拟逡逑齿轮传动系统运行工况情况下，对齿轮微小传动误差进行准确测量。齿轮传动误逡逑差的大小与特性，不仅与齿轮的设计参数与制造精度有关，还与齿轮在传动系统逡逑中的受载变形和动态性能有关。对于这种同时涉及到驱动加载精密控制、多种信逡逑号实时采集处理、数据时频分析的复杂试验台架，其测控软件平台架构及数据处逡逑理分析在试验中起到了不可忽视的重要作用。逡逑变速器的齿轮传动误差的检测常常受着很多因素的制约，作为高精度测量逡逑［３］，在检测过程中，齿轮受着本身精度以及检测或传感器精度等方面的影响［４］，逡逑往往会产生超出预期的误差，这样以来，齿轮传动误差检测的难度就比较高。逡逑目前齿轮传动误差的测量的精度数量级己经达到了微米级［５］

然后在静止的状态下测算出齿轮传动输入端和齿轮传动输出端转过的角度，，逡逑将测量的结果进行比较，从而得到该齿轮的传动误差。常用的齿轮传动误差静态逡逑测量方法的具体实现方法如如图１－２所示，而图中所示的测试方法被称为多面体逡逑法［１１］。图例中的这种方法，利用的是光学多面棱体的相关特性，再借助于光栅、逡逑自准平行光管等一系列设备综合起来进行检测。在测量的时候，将光栅装配在齿逡逑轮传动的输入端上，然后将高精度角度计量元件装配在齿轮传动的输出端上，使逡逑用自准平行光管进行观测以及定位。而光栅记录仪中所显示的数，就是是齿轮传逡逑动的输入轴所对应的转角的实际数值，而实际转角值与理论转角值的测算偏差就逡逑是该对齿轮在这一点的传动误差。逡逑４逡逑
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH132.41

【参考文献】

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本文编号：2590437