[发明专利]基于智能轴承的汽车后桥寿命预测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种寿命预测系统，具体地说，涉及一种用于汽车后桥的寿命预测系统。

背景技术

汽车后桥是汽车传动系统中的重要组成部件，其工作可靠性的高低，直接影响整个系统的运行。根据统计，有20％的汽车事故是由于后桥故障造成的。在后桥运转过程中，如果能比较准确地对后桥故障做出预测，这样既可以有效地预防后桥故障的发生，又可以减少不必要的维修，节约开支，提高其寿命。

目前，国际上有代表性的预测系统有美国Entek公司的IRD-890PM检测维修系统、丹麦D&K公司的COMPASS TYPE 3540系统、TYPE3560系统等，这些系统一般用于设备的离线预测，虽然功能比较强大，但是价格也比较昂贵，而且维护、更新和改进都比较困难。而国内以预知维护为目标的智能状态在线预测系统还很少。专利《汽车信息预警与零件寿命预测系统与方法》(公开号：CN101064025)提出了一种汽车信息预警与零件寿命预测系统，可实现对数据采集、发送、诊断，但该系统是通过网络数据库中汽车的维修记录与零件的信息来推测汽车零件安全使用寿命的期限，由于零件的个体差异与工作环境等原因，使得预报的精度不高。而且目前还缺乏专门针对汽车后桥的在线预测系统。申请号为2008100702367、名称为“汽车后桥寿命预测系统”的专利申请中公开了一种汽车后桥预测系统，但该系统用于分析的信号不平稳，因此预测误差大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于智能轴承的汽车后桥寿命预测系统，能够对汽车后桥运行寿命提供更高精度的预测。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种基于智能轴承的汽车后桥寿命预测系统，包括用于支承后桥第一半轴、第二半轴和传动轴的轴承；其关键在于：

所述轴承的端面处设置有传感壳体；所述传感壳体包括环状底盘；所述环状底盘对应内圆和外圆处设置均向所述轴承延伸的内壳和外壳；所述内壳的内径不小于所述轴承的内径；所述外壳与所述轴承的外圈固定连接；

所述内壳上设置有振动加速度传感器、温度传感器和速度传感器；所述内壳与外壳之间设置有电路板；所述电路板与所述振动加速度传感器、温度传感器和速度传感器电连接。

所述振动加速度传感器、温度传感器和速度传感器将采集的信号输出给放大电路进行放大后，再输出给模数转换电路进行模数转换，该模数转换电路输出数字信号给微控制器后，微控制器经通讯接口电路将数字信号传输给PC机，所述PC机对接收的数字信号分析处理并建立预测的时间序列模型后，进行寿命预测；

所述PC机包括有：

用于根据转速信号计算插值角度Δθ的装置；

用于拟合转速与时间的曲线，并等Δθ插值，计算对应时间t序列的装置；

用于根据时间t序列，拟合振动加速度信号与时间的曲线，并按时间t序列进行插值，形成振动加速度信号线性时间序列的装置；

用于设置三个状态参数阈值QR、QK、QT的装置；

用于设置通道号CH＝0的装置；首先根据第一通道采集的数据进行预测。

用于调整通道采集信号的装置；

用于计算状态参数：根据当前通道采集的数据分别计算均方根值RMS、峭度系数Kv和温度参数T的装置；

温度参数T按下式计算：

T=(kNZΣi=1NZkyim)/SW]]>

其中，N_Z为每批数据的总采样点数；k为通道数；y_i为经放大及补偿后的温度数字信号采样点的值，单位mv；m为智能轴承温度信号的放大倍数；s_w为智能轴承的温度敏感系数，单位mv/℃。