【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种在线监测轴类零件结构运动间隙的装置,在服役过程中监测产品内部轴结构的运动间隙状况,通过监测装置,分析含轴颈间隙的机构动力学特性,为现有产品在线监测提供决策依据。随着机械工程不断向高速、重载和精密方向上的发展,研究构件的柔性和在轴颈处含磨损间隙对机构系统动力学行为的影响更为迫切。轴颈含磨损间隙的存在会破坏机构运动的理想模式,使构件间产生碰撞和振动,会对机构系统动力学特性产生很大的影响,并且这种影响会随着轴颈机构间隙处的磨损而加剧,轴类零件轴颈结构处磨损预测已经成为机械工程迫切需要解决的关键问题之一。现有的关于轴类零件结构运动间隙的研究方法主要是通过系统动力学的数值分析与仿真模拟,但这些研究大多都是考虑在理想条件下,其结果与含间隙轴颈机构真实的运动情况有很大的差距,并且在轴颈间隙机构内运动情况复杂,对冲击载荷的变化情况难以达到真实的掌握,缺乏准确了解含间隙的轴颈机构的内在动力学特性的途径。
技术实现思路
本专利技术是为避免上述现有技术所存在的不足,提供一种在线监测轴类零件结构运动间隙的装置,通过监测含间隙运动的轴颈机构的运动状态,真实了解轴颈机构在间隙内的碰撞力以及机构整体性能的变化情况。本专利技术为解决技术问题采用如下技术方案:本专利技术在线监测轴类零件结构运动间隙的装置的结构特点是:设置所述监测装置的动力机构是固定安装在第一防震基座上的电机;设置由输入曲柄、连杆、输出曲柄和机架构成的双曲柄四杆机构;其中,输入曲柄的输入连接轴与电机的输出轴通过联轴器相连接,输出曲柄的输出连接轴在轴端设置有带轮机构,连杆的第一端与输入曲柄铰接,输出曲柄与连 ...
【技术保护点】
一种在线监测轴类零件结构运动间隙的装置,其特征是:设置所述监测装置的动力机构是固定安装在第一防震基座(1a)上的电机(2);设置由输入曲柄(14)、连杆(13)、输出曲柄(11)和机架构成的双曲柄四杆机构;其中,输入曲柄(14)的输入连接轴(4)与电机(2)的输出轴通过联轴器(3)相连接,输出曲柄(11)的输出连接轴(10)在轴端设置有带轮机构(15),连杆(13)的第一端与输入曲柄(14)铰接,输出曲柄(11)与连杆(13)的第二端通过轴颈杆(12)形成铰接;在连杆(13)的第二端铰接孔中设置有压电陶瓷环(17),所述轴颈杆(12)中的轴颈段与所述压电陶瓷环(17)在装配尺寸上存在有间隙;所述电机(2)的输出动力通过带轮机构(15)带动测功机(16)旋转,测功机(16)通过终端设备能够调节不同的负载;以所述压电陶瓷环(17)的输出信号作为监测装置的检测信号,利用所述压电陶瓷环(17)通过碰撞形变引起电位差产生的电流大小、电流持续的时间反映不同时刻轴颈杆(12)上轴颈与压电陶瓷环(17)表面的碰撞力大小、碰撞力的接触时间以及一个运动周期内的碰撞次数。
【技术特征摘要】
1.一种在线监测轴类零件结构运动间隙的装置,其特征是:设置所述监测装置的动力机构是固定安装在第一防震基座(1a)上的电机(2);设置由输入曲柄(14)、连杆(13)、输出曲柄(11)和机架构成的双曲柄四杆机构;其中,输入曲柄(14)的输入连接轴(4)与电机(2)的输出轴通过联轴器(3)相连接,输出曲柄(11)的输出连接轴(10)在轴端设置有带轮机构(15),连杆(13)的第一端与输入曲柄(14)铰接,输出曲柄(11)与连杆(13)的第二端通过轴颈杆(12)形成铰接;在连杆(13)的第二端铰接孔中设置有压电陶瓷环(17),所述轴颈杆(12)中的轴颈段与所述压电陶瓷环(17)在装配尺寸上存在有间隙;所述电机(2)的输出动力通过带轮机构(15)带动测功机(16)旋转,测功机(16)通过终端设备能够调节不同的负载;以所述压电陶瓷环(17)的输出信号作为监测装置的检测信号,利用所述压电陶瓷环(17)通过碰撞形变引起电位差产生的电流大小、电流持续的时间反映不同时刻轴颈杆(12)上轴颈与压电陶瓷环(17)表面的碰撞力大小、碰撞力的接触时间以及一个运动周期内的碰撞次数。2.根据权利要求1所述的在线监测轴类零件结构运动间隙的装置,其特征是:设置所述压电陶瓷环(17)的输出信号线引出结构为:压电陶瓷环(17)的输出信号线绑定在连杆(13)的引导槽内,在所述连杆(13)上安装前置放大器芯片对压电陶瓷环(17)的输出信号进行放大,所述前置放大器芯的安装位置不会对双曲柄机构的运动造成干涉;前置放大器芯片的信号电缆接入输入曲柄(14)与连杆(13)铰链处的第二集电环(18)的连接线上,由第二电刷(19)经输入曲柄(14)接入固定在输入连接轴(4)上第一集电环(8)的输入引线接口内,并由第一电刷(7)引出。3.根据权利要求1所述的在线监测轴类零件结构运动间隙的装置,其特征是:输入连接轴(4)通过第一轴承座支撑在第一防震基座(1a)上,输出连接轴(10)通过第二轴承座支撑在第二防震基座(1b)上,所述第一防震基座(1a)与第二防震基座(1b)具有相同的水平高度,...
【专利技术属性】
技术研发人员:柯庆镝,宋守许,胡锦强,刘光复,
申请(专利权)人:合肥工业大学,
类型:发明
国别省市:安徽;34
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