[发明专利]滑动轴承润滑膜的动态测量方法及测量用光纤传感器

摘要

本发明公开了一种滑动轴承润滑膜的动态测量方法及测量用光纤传感器。在滑动轴承轴瓦两个端面上各安装两个互成90度角的双圈同轴反射式光纤传感器，直接测量出A到A′、B到B′两处的距离，将测量计算得到的A′、B′两点坐标值代入轴颈圆的标准方程中，可以计算出轴颈截面圆x、y的值，从而可得轴颈的偏心距，进而可得最小油膜厚度h_min、最小油膜厚度的位置角θ_min、滑动轴承沿周向任意点油膜厚度h(θ)；为了后续的故障诊断，对滑动轴承润滑膜多维特征进行表述与提取。用于动态测量方法的光纤传感器包括光纤探头、入射光纤和接收光纤束；其特征在于，入射光纤周围同轴紧密排列内、外圈两圈接收光纤束。

主权项

1、一种滑动轴承润滑膜的动态测量方法，其特征在于，包括下述步骤：设润滑油完全充满轴颈与轴瓦的间隙，其形状等效为轴瓦圆与轴颈圆之间的间隙，第一步：设轴瓦内表面圆心坐标为O(0，0)，轴颈截面圆的圆心坐标为O1(x，y)，轴瓦半径为R，轴颈半径为r，在滑动轴承轴瓦两个端面上各安装两个互成90度角的双圈同轴反射式光纤传感器；相对该两个传感器的轴瓦端面的A、B两点的坐标为A(0，R)、B(R，0)；第二步：用两个互成90度角的双圈同轴反射式光纤传感器直接测量出A到A′、B到B′两处的距离，令：|AA′|＝a，|BB′|＝b，根据A、B两点的坐标可得A′、B′两点的坐标分别为A′(0，(R-a))，B′((R-b)，0)；第三步：将测量计算得到的A′、B′两点坐标值代入轴颈圆的标准方程(X-x)2+(Y-y)2＝r2中，进而可以计算出轴颈截面圆x、y的值；则可得轴颈的偏心距e，即轴瓦圆心和轴颈圆心的距离|OO’|为：$\left|{\mathrm{OO}}^{\prime }\right|=e=\sqrt{x^2+y^2}---\left(2\right);第四步：由(2)式可得最小油膜厚度hmin表达式为：$ h_{\min }=R-r-e=R-r-\sqrt{x^2+y^2}---\left(3\right)最小油膜厚度的位置角\theta min为：$ {\theta }_{\min }=\arctan \frac{y}{x}---\left(5\right);第五步：滑动轴承沿周向任意点油膜厚度h(\theta )可以表达为：$ h\left(\theta \right)=R-[e\cos (\theta -{\theta }_{\min })+\sqrt{e^2{\cos }^2(\theta -{\theta }_{\min })+r^2-e^2}]---\left(7\right)式中，h(\theta )表示沿X轴正向为始边，逆时针方向旋转\theta 处的油膜厚度；\theta 为以X轴正向为始边，逆时针方向旋转形成的角度；\theta min为最小油膜厚度的位置角；第六步：为了后续的故障诊断，对滑动轴承润滑膜多维特征进行表述与提取。$$$$