[发明专利]基于多参数调控的大型高速回转装备单级零部件偏心数据处理及跳动公差分配方法

权利要求书

1.基于多参数调控的大型高速回转装备单级零部件偏心数据处理及跳动公差分配方法，其特征在于：

步骤1、分析转子圆轮廓测量的采样角度分布特性和测量误差，建立真实采样角度分布函数，采集圆轮廓数据；

步骤2、将采集到的圆轮廓数据通过非等间隔形态学滤波器进行功能性滤波，获得有效的圆轮廓数据；

步骤3、根据圆轮廓测量中的转子偏心、传感器测头偏移和传感器测球半径三个参数分量，建立三参数圆轮廓测量模型；

步骤4、依据有效的圆轮廓数据和圆轮廓测量模型，准确的估计出偏心误差，得到转子测量面偏心误差的目标函数，进而得到偏心误差的概率密度，得到接触面跳动信息和偏心误差的概率关系，实现转子公差的分配；

所述步骤1具体为：

在实际单级转子圆轮廓测量中，由于存在测量误差会导致真实采样角度呈非等间隔分布，基于采样角度分布特性和测量误差建立真实采样角度分布函数：

式中，为相对于几何中心的采样角度，θ_i为相对于回转中心的采样角度，d为传感器测头偏移量，e为转子偏心误差，α为转子偏心角，r₀为转子最小二乘拟合半径，r为传感器测头半径，n为采样点数；

所述步骤2具体为：

从包络滤波技术设计了基于非等间隔采样角度的形态学滤波器，在二维点集S中取任意一点P₁，以点P₁开始在与之距离小于2α的点构成子集S₁，其中S为圆轮廓采样点的二维空间坐标点集，α为alpha圆盘半径；在子集S₁中取任意一点P₂，则存在两个半径为α的alpha圆盘过P₁和P₂两点，P₀和P_0'分别为两个alpha圆盘的圆心，alpha圆盘内外圆圆心的轨迹方程为：

或

其中，

ρ₀、ρ_0'、ρ₁、ρ₂、分别为点P₀、P_0'、P₁、P₂在极坐标下的极径和极角；

因而，alpha包络边界和采样点极坐标关系表示为：

其中，n为圆轮廓采样点数，F为基于alpha shape理论的非等间隔形态学滤波器设计法则；

所述步骤3具体为：

建立单级转子三参数圆轮廓测量模型，该模型包含被测单级转子偏心误差、传感器测头偏移量和传感器测球半径引起的误差；

所述三参数圆轮廓测量模型的测量方程为：

式中，ρ_i为传感器测头到测量回转中心的距离，e为转子偏心误差，θ_i为相对于回转中心的采样角度，α为转子偏心角，r为传感器测球半径，n为采样点数，r₀为转子最小二乘拟合半径，Δr_i为转子表面加工误差，d为传感器测头偏移量；

当偏心误差相对于转子最小二乘拟合半径为e/r₀＜10^-3时，所述测量方程通过幂级数展开，得到简化的三参数圆轮廓测量模型为：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量误差包括偏心误差和/或传感器测头偏移量。