[发明专利]一种基于七个参数的圆柱轴径双向测量模型、设计方法与测量方法

权利要求书

1.一种基于七个参数的圆柱轴径双向测量模型，其特征在于，所述圆柱轴径双向测量模型包括轴向端面跳动测量模型和径向截面跳动测量模型，所述轴向端面跳动测量模型和实际采样角度为：

所述径向截面跳动测量模型和实际采样角度分别为：

2.一种基于七个参数的圆柱轴径双向测量模型的设计方法，其特征在于，所述设计方法包括以下步骤：

步骤S1：选取轴径双向的七个参数；

步骤S2：分析七个参数对圆柱轴径双向测量的影响；

步骤S3：基于步骤S2的从影响设计圆柱轴径双向测量模型。

3.根据权利要求2所述圆柱轴径双向测量模型的设计方法，其特征在于，所述步骤S1具体为，所述轴径双向的七个参数包括偏心、安装倾斜、传感器测杆倾斜、传感器测球半径、水平导轨倾斜、竖直导轨倾斜和传感器测头偏移；

设e₀为圆柱基准面初始偏心量，e'₀为圆柱端面偏心量，α₀为初始偏心角，α'₀为圆柱端面偏心角，r₀为圆柱轴向拟合半径，r_0j为圆柱径向拟合半径，Δr_ij为圆柱表面加工误差，θ'_i为圆柱端面实际采样角度，θ_i为圆柱端面理想采样角度，为圆柱截面实际采样角度，为圆柱截面理想采样角度；z_f为端面的高度，γ为几何轴线倾斜角，方向向量为(l',m',n')，β为几何轴线在测量平面上的投影方向与初始测量方向的夹角；e_j和α_j为径向截面j的偏心量和偏心角，z_j为径向采样截面j的高度，r_lj为采样截面椭圆化投影的长径，r_sj为采样截面椭圆化投影的短径，其大小等于r_0j，β_j为几何轴线在测量平面上的投影方向与径向截面初始测量方向的夹角；d为轴向端面传感器测头偏移量，d_j为径向截面传感器测头偏移量。

4.根据权利要求3所述圆柱轴径双向测量模型的设计方法，其特征在于，实际转子轴向采样角度偏移量为sin^-1(e₀sin(θ_i-α₀)/r₀)，实际转子径向跳动测量值偏移量为实际转子径向采样角度偏移量表为

5.根据权利要求2所述圆柱轴径双向测量模型的设计方法，其特征在于，所述步骤S2具体为，七个参数中的圆柱倾斜误差会导致圆柱轴向轮廓垂直度测量值出现偏移，并且引起圆柱轴向跳动测量偏差和采样角度偏移；圆柱轴向跳动测量偏差和采样角度和β角相关，当|θ′_i-β|∈[0,π]时，圆柱轴向跳动测量偏差为r₀sinγsin(θ′_i-β-π/2)；当|θ′_i-β|∈[π,2π]是，圆柱轴向跳动测量偏差为r₀sinγsin(3π/2-θ′_i+β)，采样角度为θ′_i＝sin^-1(e′₀sin(θ_i-α′₀)/r₀)+θ_i，其中e'₀和α'₀与几何轴线倾斜角γ相关；对于圆柱径向测量分析，耦合偏心误差后，圆柱实际径向跳动测量值偏移量为其中r_oij与倾斜角γ以及截面采样角度相关，e_j和α_j同样与几何轴线倾斜角γ相关。