[发明专利]一种齿轮动态传动误差测控系统无效

专利信息
申请号: 201210003392.8 申请日: 2012-01-09
公开(公告)号: CN102519723A 公开(公告)日: 2012-06-27
发明(设计)人: 陈思雨;唐进元;唐健杰;楼江雷 申请(专利权)人: 唐进元
主分类号: G01M13/02 分类号: G01M13/02
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 410012 湖南省长沙市岳麓区麓*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 齿轮 动态 传动 误差 测控 系统
【说明书】:

技术领域

本发明专利涉及一种齿轮动态传动误差测控系统,特别是关于齿轮动态中高速传动误差的精密测量系统。

背景技术

工业界的很多检测与实验已证实:振动、噪声和传动误差有着直接的联系,如果不进行传动误差测试,就很难对振动和噪声进行研究和控制。而目前的传动误差测试系统通常在低速、空载下进行,把传动系统作为一个理想的,没有振动的系统进行测试。而在高速工况下,目前的传动误差测试系统还不能达到准确测试要求。

目前国内关于传动误差测量仪器的现状是:随着计算机技术的迅猛发展,计算机对测试数据处理的软件功能方面大大增强,CAT技术发展迅速。TE检测很多使用计算机作为辅助测试的手段。在计算机盛行的今天,许多直接将计算机用作测试过程的新仪器在市面上屡见不鲜,许多系统直接在Windows操作系统上运行,大大地提高了仪器的多功能性和方便性。而根据测量系统处理信号的特点,可将其分为两大类,模拟比相法和数字法。模拟比相法将两路正弦信号按传动比分频比相以确定传动误差值,因此难以实现对非整数传动比系统的测量,并存在相位翻转问题,虽然此种方法没有最高测量转速的限制,但在数字化的今天已不再适用,因此不作过多介绍。数字法实现方法简单,虽然测试最高转速受传感器信号传输速率限制,但仪器可扩展性和稳定性都很好,CAT程度高,是目前测试仪器的主流。数字法也可以分为两种,一种是具有传统的传感器、上位机、下位机模式,还有一种是基于传感器-采集卡-微机模式,也就是目前常用的虚拟仪器的一种。如华中理工大学宾鸿赞教授开发的“传动误差测量与控制的新型硬件、软件系统”采用Pentium工控机作为上位机,适用于工业现场,运算速度高,实现复杂的控制算法和提供Windows平台;测量控制接口卡对位置测量与电机控制的功能,采用高速单片机和GAL技术,具有高速信号处理能力、光栅信号的细分辩向功能和信号整形等抗干扰能力。加上光栅检测元件、步进电机及其驱动模块构成整个系统。

另外目前国内很少有关于高速传动误差测试的相关文献和产品,国外虽然有检测高速传动误差的设备,但价格太高(如T20机床为40多万美元),很难做到广泛应用。

发明内容

为了达到高速工况下,对齿轮传动误差进行准确测试的要求,本发明提供一种齿轮动态传动误差测控系统。 

本发明的技术方案为:

一种齿轮动态传动误差测控系统,包括:一测试用电脑,适于承载采集卡和信号处理功能,该测试电脑包括至少一输出装置,将控制信号输出;数据采集系统包括圆光栅、光栅轴套、光栅读数头、接线盒和数据采集卡;运动控制系统包括变频器、变频电机、齿轮箱、程控电源和磁粉制动器。

一种齿轮动态传动误差测控系统,动力装置使用“变频器+笼型感应电动机(专用变频电动机)”的交流调速方式。它的优点是:机械自动化程度、生产效率大为提高、节约能源、提高产品合格率及产品质量、减小电源系统容量、为了达到高速工况下,对齿轮传动误差进行准确测试的要求,本发明提供一种齿轮动态传动误差测控系统。 

本发明的技术方案为:

一种齿轮动态传动误差测控系统,包括:一测试用电脑,适于承载采集卡和信号处理功能,该测试电脑包括至少一输出装置,将控制信号输出;数据采集系统包括圆光栅、光栅轴套、光栅读数头、接线盒和数据采集卡;运动控制系统包括变频器、变频电机、齿轮箱、程控电源和磁粉制动器。

一种齿轮动态传动误差测控系统,动力装置使用“变频器+笼型感应电动机(专用变频电动机)”的交流调速方式。它的优点是:机械自动化程度、生产效率大为提高、节约能源、提高产品合格率及产品质量、减小电源系统容量、设备小型化、增加舒适性。

一种齿轮动态传动误差测控系统,加载装置使用的是“磁粉制动器+程控电源”的加载变载方式。磁粉制动器是一种性能优越的自动控制元件。它以磁粉为工作介质,以激磁电流为控制手段,达到控制制动或传递转矩的目的。其输出转矩与激磁电流呈良好的线性关系而与转速或滑差无关,并具有响应速度快结构简单等优点。该型磁粉制动器支持联轴节式安装方式,并可以使用水冷的冷却方式。而WLK-5B程控电源支持“通信”“遥控”“手动”三种控制方式。

一种齿轮动态传动误差测控系统,设计了方便拆卸和调换齿轮的开式齿轮箱, 并设计了偏心套结构,所谓偏心套结构,是指一个外径中心和内径中心不重合,距离相差了1mm(不包括工差)的套筒。在实际安装操作中,可以通过旋转此偏心套,来实现一对啮合齿轮中心距离的调整。齿轮中心距可调,可以模仿多种安装误差。

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