[发明专利]一种塑料瓦推力轴承膜厚及形变分布超声同步检测方法

权利要求书

1.一种塑料瓦推力轴承润滑膜厚度分布和弹性变形分布的超声同步检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：，在塑料瓦推力轴承瓦背的各优化测点位置嵌入式安装超声波传感器；

步骤二：利用超声波在塑料瓦推力轴承各界面处的反射信号同步获得塑料瓦推力轴承的膜厚和形变。

步骤三：将各测点获得的膜厚和形变信息通过插值算法获得塑料瓦推力轴承的膜厚及形变分布。

2.根据权利要求1所述的一种塑料瓦推力轴承润滑膜膜厚及形变分布的超声同步检测方法，其特征在于，所述步骤一中塑料瓦推力轴承瓦背优化测点位置的确定方式为：通过联立塑料瓦推力轴承的三维能量方程、计入滑移的雷诺方程、轴瓦热传导方程以及轴瓦热弹性变形方程求解获得塑料瓦推力轴承在不同工况下的理论压力、膜厚、温度和形变分布信息。根据理论压力、膜厚、温度和形变分布信息确定优化测点的个数和位置。

3.根据权利要求1所述的一种塑料瓦推力轴承润滑膜膜厚及形变分布的超声同步检测方法，其特征在于，所述步骤二中利用超声波在塑料瓦推力轴承各界面处的反射信号同步获得塑料瓦推力轴承的膜厚和形变，具体为：通过超声波在塑料瓦推力轴承与润滑层界面反射信号的相位信息获得塑料瓦推力轴承的膜厚值；通过超声波在塑料瓦涂覆层中飞行时间在受载与非受载工况下的变化量获得塑料瓦推力轴承测点的形变。

4.根据权利要求1所述的一种塑料瓦推力轴承润滑膜膜厚及形变分布的超声同步检测方法，其特征在于，所述步骤二中利用超声波在塑料瓦推力轴承与润滑层界面的反射信号获得塑料瓦推力轴承的膜厚方法为：塑料瓦推力轴承复杂的金属丝网结构导致超声波在塑料瓦推力轴承中的反射信号非常复杂，各反射信号会发生重叠，将重叠超声波反射信号等效为多个高斯回波信号的叠加，利用匹配追踪算法分离各重叠超声波信号，获得超声波在塑料瓦推力轴承与润滑层界面的反射信号，通过塑料瓦推力轴承与润滑层界面的反射信号的相位信息，利用现有的超声波相位膜厚测量方法，获得该测点润滑膜的厚度值。

5.根据权利要求1所述的一种塑料瓦推力轴承润滑膜膜厚及形变分布的超声同步检测方法，其特征在于，所述步骤二中利用超声波在塑料瓦推力轴承各界面处的反射信号获得塑料瓦的形变的方法为：将超声波在塑料瓦推力轴承与润滑膜界面上受载与非受载工况下的反射信号进行希尔伯特变化后构造解析信号，求该解析信号的模即得到反射信号的包络信号，以去除润滑膜层上反射信号的相位变化引起的飞行时间改变量，将受载与非受载反射信号的包络信号进行互相关分析，获得受载与非受载工况下超声波在涂覆层中飞行时间的改变量，根据变形与飞行时间改变量的关系获得测点处的弹性变形量。

6.根据权利要求1所述的一种塑料瓦推力轴承润滑膜膜厚及形变分布的超声同步检测方法，其特征在于，所述步骤二中提升弹性变形量测量精度的测量方法为：将获得的反射信号借助希尔伯特变换获得其包络信号，对包络信号数据每两点进行100点线性插值，获得更高精度的包络信号。

7.根据权利要求1所述的一种塑料瓦推力轴承润滑膜膜厚及形变分布的超声同步检测方法，其特征在于，所述步骤三获得塑料瓦推力轴承的膜厚分布方法为：各测点的实测膜厚值与形变值通过插值拟合获得塑料瓦推力轴承的膜厚和形变分布。