一种配对齿轮振动性能检测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种配对齿轮振动性能检测系统及方法，属于齿轮检测领域。本发明专利技术配对齿轮振动性能检测系统包括加速度传感器、信号放大装置、数据采集装置、工控机、PLC控制器及配对齿轮检测机，所述信号放大装置分别与所述加速度传感器和数据采集装置相连，所述工控机分别与所述数据采集装置和所述PLC控制器相连，所述配对齿轮检测机与所述PLC控制器相连。本发明专利技术的有益效果为：对采集齿轮啮合时的振动加速度信号进行时频定量分析，实现了主减速器配对齿轮检测的实时性、准确性、可靠性；能够方便直观的观察出配对齿轮的质量高低并且分析产生故障的原因。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种齿轮检测系统及方法，尤其涉及一种配对齿轮振动性能检测系统及检测方法。
技术介绍
国内现有的配对齿轮振动性能检测完全靠人耳感官判断，这样存在以下问题:(I)该技术方案完全依赖于技术工人的娴熟程度和主观判断，由于每个人的判断能力具有差异性，因而难以分析和评判故障点及其原因，易出现误判。(2)对于评判标准是单一化的，只能判断配对齿轮是否合格，且精度低。(3)针对实际量产化需求，对技术工人劳动强度高，效率低。
技术实现思路
为解决现有技术中的问题，本专利技术提供一种配对齿轮振动性能检测系统，还提供了一种基于该系统的配对齿轮振动性能检测方法。本专利技术配对齿轮振动性能检测系统包括加速度传感器、信号放大装置、数据采集装置、工控机、PLC控制器及配对齿轮检测机，所述信号放大装置分别与所述加速度传感器和数据采集装置相连，所述工控机分别与所述数据采集装置和所述PLC控制器相连，所述配对齿轮检测机与所述PLC控制器相连。本专利技术作进一步改进，还包括故障报警装置，所述故障报警装置与所述PLC控制器相连。本专利技术作进一步改进，所述故障报警装置为指示灯和/或蜂鸣器。本专利技术作进一步改进，所述加速度传感器为2个，其中一个测量配对齿轮的垂直振动加速度，另外一个测量配对齿轮的水平振动加速度。本专利技术作进一步改进，测量配对齿轮的垂直振动的加速度传感器设置在与主轴连接的齿轮的上方，测量配对齿轮的水平振动的加速度传感器设置在主轴连接的齿轮旁边。本专利技术作进一步改进，所述工控机设有测试系统，所述测试系统包括用户管理模块、参数设置模块、状态检测模块、数据管理模块和帮助模块，所述用户管理模块包括用户设置模块、用户登陆模块和密码管理模块；所述参数设置模块包括系统参数设置模块、检测齿轮信息输入模块和阈值设置模块；所述状态检测模块包括工况检测模块、合格显示模块和不合格报警模块；所述数据管理模块包括数据查询模块和数据备份模块；所述帮忙模块包括使用说明和PLC测试模块。本专利技术还提供了一种实现上述配对齿轮振动性能检测系统检测的方法，包括如下步骤:S1:将齿轮安装到配对齿轮检测机上；S2:PLC控制器控制齿轮检测机带动齿轮配对啮合，配对齿轮检测机的电机驱动主轴带动主动齿轮转动，从而对配对齿轮进行检测；S3:加速度传感器检测配对齿轮的振动信号，并传输给信号放大装置；S4:信号放大装置对加速度传感器采集的信号进行放大处理，传输给数据采集装置；S5:所述信号采集装置将采集的信号发送给工控机；S6:工控机接收数据采集装置的信号，进行信号分析与处理，并与工控机内的测试系统设置的阈值进行比较；S7:判断信号值是否超过阈值，如果是，配对齿轮不合格；如果否，配对齿轮合格。本专利技术作进一步改进，还包括故障报警步骤，当配对齿轮不合格时，进行故障报塾目ο本专利技术作进一步改进，在步骤S2中，配对齿轮检测机的检测流程包括:(I)启动电机，正转运行20S ; (2)延时0.5S开始采样，系统开始判断并显示分析结果；(3)电机停止运行5S ; (4)电机反转运行20S ; (5)延时0.5S开始采样，系统开始判断并显示分析结果；(6)卸下配对齿轮，检测结束。本专利技术作进一步改进，PLC控制器控制电机的正转、停止和反转。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:摒弃了传统低效率，低精度的、且劳动强度高的人工耳判的感知方式，建立了基于计算机的振动检测系统，对采集齿轮啮合时的振动加速度信号进行时频定量分析，实现了主减速器配对齿轮检测的实时性、准确性、可靠性；测试系统具有振动数据采集，数据处理，振动数据实时显示的功能，同时提供数据的时域分析与频域分析，能够方便直观的观察出配对齿轮的质量高低并且分析产生故障的原因；通过主轴带动主动齿轮正转与反转来模拟汽车实际的工作状态，以检测配对齿轮运行过程中的振动加速度信号；检测的配对齿轮不合格时有视觉或/和听觉警报；不仅能够对齿轮故障进行诊断，还能够对数据进行记录整理，以方便对数据的查询和统计。【附图说明】图1为本专利技术配对齿轮振动性能检测系统结构示意图；图2为本专利技术工控机内功能模块示意图；图3为本专利技术配对齿轮振动性能检测方法流程图；图4为本专利技术配对齿轮检测机检测流程图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明。如图1所示，本专利技术配对齿轮振动性能检测系统包括加速度传感器、信号放大装置、数据采集装置、工控机、PLC(可编程逻辑控制器)控制器及配对齿轮检测机，所述信号放大装置分别与所述加速度传感器和数据采集装置相连，所述工控机分别与所述数据采集装置和所述PLC控制器相连，所述配对齿轮检测机与所述PLC控制器相连。其中，加速度传感器对主减速器配对齿轮振动加速度信号进行采集并利用信号分析技术和智能方法，提炼出配对齿轮振动特征信号，进而实现配对齿轮品质的检测。为了使测量数据和结果更加准确，所述加速度传感器为2个，其中一个测量配对齿轮的垂直振动，安装在主轴连接的齿轮的上方；另外一个测量配对齿轮的水平振动，安装在主轴齿轮旁边。所述信号放大装置可以为前置放大器、电荷放大器、调理仪、电压放大器等，在本实施例中优选电荷放大器。所述数据采集装置可以为数据采集卡。因加速度传感器测量配对齿轮机械振动量一一加速度，输出的电荷信号比较微弱，不能直接被数据采集卡3采集，需要用电荷放大器把较弱的电荷信号转化为较强的能被数据采集卡采集的电压信号，数据采集卡连接工控机，工控机接收采集的数据。优选的，本专利技术还包括故障报警装置，所述故障报警装置与所述PLC控制器相连，所述故障报警装置可以为红、绿指示灯和/或蜂鸣器。如果配对齿轮检测合格，指示灯显示为绿色，如果配对齿轮检测不合格，指示灯显示为红色，如果同时设有蜂鸣器，那么会出现蜂鸣报警声。使工作人员可以不看检测结果而更加直观方便的知道检测的配对齿轮是否合格，还可以设有黄色指示灯，当正在检测时，指示灯显示黄色，用来指示配对齿轮检测机的工作状态。如图2所示，所述工控机设有测试系统，所述测试系统包括用户管理模块、参数设置模块、状态检测模块、数据管理模块和帮助模块，所述用户管理模块包括用户设置模块、用户登陆模块和密码管理模块；所述参数设置模块包括系统参数设置模块、检测齿轮信息输入模块和阈值设置模块；所述状态检测模块包括工况检测模块、合格显示模块和不合格报警模块；所述数据管理模块包括数据查询模块和数据备份模块；所述帮忙模块包括使用说明和PLC测试模块。检测之前，在测试系统中进行【PLC测试】，如果出现塔灯红灯闪亮，并伴随蜂鸣器“滴，滴，滴”的叫声，然后塔灯绿灯闪亮，则工控机与PLC通讯正常，系统初始化正常。【系统参数设置】中输入检测夹具、采集系统参数、齿轮参数、运行时间参数及通讯参数等，在【检测齿轮信息输入】中输入待检测齿轮的信息参数，在【阈值设置】中输入阈值参数，对配对齿轮检测时，对检测的信号进行比较，判断其合格与否。然后，将控制命令输入PLC控制器中，PLC控制器内部的控制电路连接主轴，通过电路的通断控制主轴正、反转带动配对齿轮检测机7的主动齿轮正转与反转来模拟汽车实际的工作状态。测试系统用于对采集的数据进行时域、频域分析，时域分析形成配对齿轮振动加速度一一时间关系曲线，在测试系统中对检测信号的加速度幅值设置一定大小的阈值，通过采集的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配对齿轮振动性能检测系统，其特征在于：包括加速度传感器、信号放大装置、数据采集装置、工控机、PLC控制器及配对齿轮检测机，所述信号放大装置分别与所述加速度传感器和数据采集装置相连，所述工控机分别与所述数据采集装置和所述PLC控制器相连，所述配对齿轮检测机与所述PLC控制器相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐劲力，卢杰，韦波，潘昊，麦承贤，徐铁，黎瑞平，
申请(专利权)人：上汽通用五菱汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45