[发明专利]齿圈动态形变检测系统及评估方法

权利要求书

1.一种齿圈动态形变评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、获取齿圈端面上均布的2N个振动加速度传感器检测的数据，通过灵敏度系数获取多通道的振动加速度信号a₁,a₂,…,a_2N；

步骤二、通过周向呈180°布置的两对加速度信号、基于空间投影技术获得N组扭振加速度a_v1,a_v2,…,a_vN；

步骤三、基于N组扭振加速度a_v1,a_v2,…,a_vN差异得到该齿圈变形矩阵ψ＝(ξ₁,ξ₂,...,ξ_N)，扭振信号时序点为i，扭振信号序号为k，信号总长度为M_t，

步骤四、得到齿圈实时动态变形序列λ(i)以及动态变形因子κ，

κ＝max[λ(i)],i＝0,1,2,...,M_t

根据动态变形序列λ(i)以及动态变形因子κ分析齿圈的形变程度。

2.如权利要求1所述的齿圈动态形变评估方法，其特征在于，步骤二中获取扭振加速度的方法为：

设置加速度测点k和测点N+k，加速度测点k处的扭振加速度为a_vk，齿圈的平动加速度为a_m，a_vk与a_m的夹角为α，传感器灵敏度方向与齿轮水平线之间的夹角为θ，g为重力加速度，获取测点k与测点N+k的加速度a_k和a_N+k，即：

a_k＝a_vk+a_msinα

＝a_vk+a_mcosα+gsinθ，

a_N+k＝-a_vk+a_msinα

＝-a_vk+a_mcosα+gsinθ

计算扭振加速度

a_vk＝(a_k-a_N+k)/2，k＝1,2,...,N。

3.如权利要求1所述的齿圈动态形变评估方法，其特征在于，步骤一获取的多通道的振动加速度信号a₁,a₂,…,a_2N采用线性相位FIR高通滤波器去除原始信号的低频噪声。

4.一种基于权利要求1-3之一所述的齿圈动态形变评估方法的检测系统，其特征在于，包括加速度感知模块、信号调理模块、AD采样模块和数据处理模块；

加速度感知模块包括2N个振动加速度传感器，振动加速度传感器均匀排布在齿圈周向上，用于采集加速度信号；

信号调理模块的输入端与加速度感知模块的输出端连接，用于接收加速度信号并对信号进行放大、滤波及模数转换；

AD采样模块的输入端与信号调理模块的输出端连接，用于采集每个振动加速度传感器的数据；

数据处理模块的输入端与AD采样模块的输出端连接，数据处理模块用于完成特征数据的边缘处理与存储。

5.如权利要求4所述的检测系统，其特征在于，还包括多路控制开关，多路控制开关设置在加速度感知模块与信号调理模块的连接电路上，所述数据处理模块的控制信号输出端与多路控制开关的控制端连接。

6.如权利要求4所述的检测系统，其特征在于，还包括磁环自发电模块，磁环自发电模块的供电端与各模块连接，用于供电。

7.如权利要求4所述的检测系统，其特征在于，还包括无线通信模块，所述数据处理模块通过无线通信模块连接有终端。