旋转机械轴系扭振测量误差与校正研究

发布时间：2017-09-12 20:45

  本文关键词：旋转机械轴系扭振测量误差与校正研究

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【摘要】：汽车的动力传动系统中,发动机曲轴、变速器轴以及动力传动轴等旋转部件是重要的组成部件,在汽车运行过程中,扭转振动广泛存在于这些旋转部件上,由于扭振危害巨大,因此,对于汽车传动系统扭振的准确测量是非常重要的。对于扭振测试分析方法中的调频解调法,提取扭振过程中各阶段参数的设置将会直接影响扭振提取的精度,对使用过程中需要注意的问题进行分析有利于提高这种方法的测试精度。对于瞬时转速滤波法,在使用码盘或者反光码带测量瞬时转速的过程中,码盘的偏心以及码带胶接处码线的不均匀将会给测试结果带来很大的误差,研究造成这些误差的原因并找到校正误差的方法对于提高扭振测量的精度具有重要的理论研究意义和工程应用价值。论文的主要研究内容如下:(1)研究了码盘偏心对扭振测试造成误差的原理,并用理论推导的方法得到了码盘偏心时测量扭振与实际扭振的关系式,通过仿真与实验对这个关系式的准确性进行了验证,仿真结果中,直接计算值与未省略偏心比的高阶量时计算的扭振值之间的误差之间最大相对误差仅为2.83%;实验中,两个值之间最大相对误差为5.6%。基于推导出的表达式,提出了运用多个传感器同时测量以校正偏心误差的方法,并通过仿真对这种方法的可行性进行了验证,仿真结果表明,采用三个传感器进行扭振的校正误差小于1%,完全满足工程应用要求。(2)在用反光码带测试扭振时,研究了由胶接处码线不均匀造成扭振误差的原理,提出了进行两次校正的扭振误差校正方法,运用仿真与实验相结合的方法对这种校正方法可行性进行了验证。仿真中,未校正、一次校正和二次校正后时各阶扭振幅值的理论值与计算值之间的最大相对误差分别为69.11%、9%和5.63%;实验结果显示,未校正、一次校正和二次校正后时各阶扭振幅值的实际值与计算值之间的最大相对误差分别为530%、151%和4.83%。由仿真和实验结果表明,两次校正后扭振的精度明显提高,误差大幅度减小,能够满足工程测试的要求。
【关键词】：扭振测量 码盘偏心 码带胶接不均匀
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 研究背景和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-19
• 1.2.1 扭振测量方法研究现状11-13
• 1.2.2 瞬时转速测取研究现状13-17
• 1.2.3 扭振测量误差校正研究现状17-19
• 1.3 课题研究内容19-20
• 第二章 扭振测试分析方法与对比20-35
• 2.1 阶次分析理论介绍20-21
• 2.2 两种扭振提取方法理论依据及实现方法21-29
• 2.2.1 瞬时转速滤波提取法21-22
• 2.2.2 调频信号解调法22-29
• 2.3 数采计数频率和码盘线数对扭振测试的影响29-33
• 2.3.1 数采计数频率的影响29-30
• 2.3.2 码盘线数的影响30-33
• 2.4 两种方法对比33-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第三章 码盘偏心对扭振测试影响的研究35-55
• 3.1 码盘偏心产生扭振测试误差原理35-41
• 3.1.1 码盘偏心产生扭振测试误差原理35-36
• 3.1.2 误差公式推导36-41
• 3.2 仿真计算41-44
• 3.2.1 仿真幅值与理论计算幅值对比41-43
• 3.2.2 轴本身扭振阶数不同的计算结果对比43-44
• 3.3 误差公式准确性的试验验证44-47
• 3.4 码盘偏心误差的校正47-54
• 3.4.1 误差校正原理47-50
• 3.4.2 校正公式仿真验证以及精度对比50-54
• 3.5 本章小结54-55
• 第四章 反光码带测量扭振的误差及其校正55-79
• 4.1 反光码带测量扭振原理55-56
• 4.2 误差产生原因56-61
• 4.3 校正方法61-65
• 4.4 校正方法的仿真验证65-74
• 4.4.1 仿真信号的获取65-68
• 4.4.2 校正方法的仿真验证68-74
• 4.5 实验验证74-77
• 4.6 本章小结77-79
• 结论与展望79-81
• 参考文献81-86
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果86-87
• 致谢87-88
• 附件88

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