利用xPC检测齿轮故障研究

发布时间：2017-10-21 16:24

  本文关键词：利用xPC检测齿轮故障研究

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【摘要】：螺旋锥齿轮，凭借其传动效率高、承载能力强、结构紧凑、传动平稳、噪声小等优点，成为车辆当中不可或缺的关键部件。其质量直接影响汽车传动的平顺性、噪声及整车的使用寿命，甚者更影响车辆的正常工作，关系到人们的生命安全。因此，研究螺旋锥齿轮的检测方法，分析齿轮的缺陷状况对现代汽车产业具有非常重要的现实意义。 目前，由于螺旋锥齿轮的齿制由国外企业主导，这些世界级的齿轮企业对齿轮关键信息的封锁，大大限制了国内齿轮检测的开展，因此本文深入了解现有的各种齿轮检测技术，包括单项几何形状误差测量技术、综合误差测量技术和整体误差测量技术三类主要测量技术的原理及应用后，结合客户提出的实际工程问题，拟根据单面啮合的综合测量原理，制定一套简便、准确、符合成本效益的螺旋锥齿轮缺陷检测方案。 本文首先通过研究螺旋锥齿轮啮合传动系统的动力学模型，以及系统的激励，包括外部激励以及刚度激励、误差激励、啮合冲击激励等各种内部激励，建立螺旋锥齿轮啮合传动系统的动力学方程，掌握系统的动力学传递特性。然后，运用Simulink对螺旋锥齿轮啮合传动系统动力学模型进行仿真，进一步直观地了解系统的动态响应。最后，基于上述模型及仿真结果，选用机械式锥齿轮检查机，搭配旋转角度编码器，数据采集卡及xPC target系统构建检测平台，并进行了锥齿轮检测实验。实验结果表明，利用xPCtarget系统控制采集卡采集旋转角度编码器的输出信号，可有效的获取被测齿轮的运转信息，并能实时观察齿轮的运行状况，，根据具体的转速、角度信息可以推断齿轮的缺陷状况。实验数据与仿真结果基本一致，验证了该检测平台的可行性，为客户提供了切实有效的解决方案。
【关键词】：螺旋锥齿轮 动力学模型 单面啮合 xPC target系统
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH132.41
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 课题背景及意义9-10
• 1.2 目前齿轮测量技术的概述10-15
• 1.2.1 齿轮单项几何形状误差测量技术10-11
• 1.2.2 齿轮综合误差测量技术11-14
• 1.2.3 齿轮整体误差测量技术14-15
• 1.3 本课题的研究内容15-17
• 第二章 螺旋锥齿轮传动系统的动力学模型应用研究17-31
• 2.1 螺旋锥齿轮系统动力学模型17-19
• 2.2 螺旋锥齿轮系统的激励分析19-23
• 2.2.1 外部激励19-20
• 2.2.2 刚度激励20-21
• 2.2.3 误差激励21
• 2.2.4 啮合冲击激励21-23
• 2.3 螺旋锥齿轮系统振动分析23-24
• 2.4 螺旋锥齿轮传动系统动力学方程24-29
• 2.4.1 方程建立25-27
• 2.4.2 参数求解27-29
• 2.5 模型简化29-30
• 2.6 本章小结30-31
• 第三章 螺旋锥齿轮传动模型的仿真31-39
• 3.1 仿真模型的构建31-36
• 3.1.1 仿真模型的结构32-33
• 3.1.2 完好齿轮仿真模型33-34
• 3.1.3 缺陷齿轮仿真模型34-36
• 3.2 仿真结果分析36-38
• 3.2.1 完好齿轮仿真结果36-37
• 3.2.2 缺陷齿轮仿真结果37-38
• 3.3 本章小结38-39
• 第四章 螺旋锥齿轮检测系统设计及实验结果分析39-54
• 4.1 基于 xPC Target 的螺旋锥齿轮缺陷检测系统的设计39-46
• 4.1.1 检测系统硬件设计39-43
• 4.1.2 检测系统软件设计43-46
• 4.2 基于 xPC Target 的螺旋锥齿轮测试实验46-53
• 4.2.1 测试原理46
• 4.2.2 实验平台的搭建46-47
• 4.2.3 测试要点47-48
• 4.2.4 测试结果及分析48-53
• 4.3 本章小结53-54
• 总结与展望54-56
• 研究总结54
• 研究展望54-56
• 参考文献56-59
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果59-60
• 致谢60-61
• 附件8:答辩委员签名的答辩决议书61

【参考文献】

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本文编号：1074294