[发明专利]一种轴类部件微变形测量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及轴类部件试验测量技术领域，特别是涉及一种轴类部件微变形测量的方法。

背景技术

以发动机轴类部件为例，发动机轴类部件受力复杂，疲劳试验中主要考核的有旋转弯矩、振动扭矩、主扭矩和轴向力等载荷，由此带来的微变形有摆动角度、扭转角度和轴向位移。旋转弯矩的加载会造成发动机主轴在垂直于轴回转线平面内的摆动，扭矩的加载会造成发动机主轴周向的转动，轴向力的加载会造成发动机主轴的轴向伸长。由于旋转弯矩带来的摆动使得试验件的运动轨迹不在平面内，这对角度和位移测量带来了许多问题。

目前，针对不同的试验对象典型且精度较高的微位移测量方法是基于迈克尔逊干涉原理的激光测量方法，用一块部分反射部分透射的平面镜作分束器，使激光器输出的一部分光向上反射到固定平面镜(参考镜)，这些光被固定平面镜反射回分束器，紧接着返回到激光接收端；激光器输出的另一部分光束透过该分束器，被活动平面镜(测量镜)反射回分束器，返回到激光接收端。若光往返于固定平面镜(参考镜)和活动平面镜(测量镜)的光程差小于激光器的相干长度，那么透射到光检测器的两束光可能互相发生干涉。每当活动平面镜移动1/2光波长的距离时，测时的输出就从最大值变到最小值。采用这种技术，在He-Ne激光器的红光情况下，它可以检测平面镜小到0.63*10-13m的位移。

该方法精度高，但其缺点在于：激光发射器、参考镜和测量镜应处于同一平面内，保证光路在同一平面内，方可保证参考镜和测量镜的反射光能够被接收端接收，得出测量结果。在无法保持光路在同一平面内时无法有效地进行试验测量。因此不适用于转动、摆动情况下的测量。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴类部件微变形测量的方法来克服或至少减轻现有技术的中的至少一个上述缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种轴类部件微变形测量的方法。所述轴类部件微变形测量的方法包括如下步骤：步骤1：在待测轴类部件的预测量位移位置上设置标志点，并获取所述待测轴类部件的几何参数标志点坐标，该坐标为第一坐标；步骤2：使待测轴类部件受力，从而受力变形，并获得在不同时刻多次记录标志点的位移，从而获得各个时刻的标志点的位移坐标；步骤3：根据所述步骤1以及所述步骤2中的数据，通过坐标增量法计算待测轴类部件的扭转角度、摆动角度以及轴向位移。

优选地，所述标志点为多个，且至少包括轴类部件的中心轴线上的点以及外圆周壁上的点。

优选地，所述标志点为三个，分别称为A点、B点以及O点，其中，O点为轴类部件的中心轴线上的点。

优选地，所述待测轴类部件的几何参数为待测轴类部件的长度参数h。

优选地，所述步骤3中的坐标增量法具体为：

建立包含标志点的三维坐标系，从而得到三个标志点的第一坐标，分别为：A点坐标：A(X_aY_aZ_a)；B点坐标：B(X_bY_bZ_b)；O点坐标：O(X_oY_oZ_o)；