结构调谐共振的齿轮缺陷快速检测方法及检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了结构调谐共振的齿轮缺陷快速检测方法及检测装置，涉及一种齿轮的毛刺、划痕、磕碰伤和微裂纹的快速检测方法，属于检测技术与仪器、机械传动技术领域。在专用的齿轮缺陷调谐共振的快速检机上，齿轮在额定负载条件下，通过选择合理的转速使得齿轮的啮合频率及其谐波频率与齿轮缺陷调谐共振快速检测装置的固有频率或其某一阶谐振频率相近，进而在检测过程中使被检测齿轮与标准齿轮单面啮合时发生共振。通过分析处理安装在振动感应敏感位置处的加速度传感器获得的齿轮振动信号，准确、可靠的识别齿轮缺陷，实现齿轮缺陷快速检测。

【技术实现步骤摘要】
结构调谐共振的齿轮缺陷快速检测方法及检测装置
本专利技术涉及一种齿轮的毛刺、划痕、磕碰伤和微裂纹的快速检测方法，属于检测技术与仪器、机械传动

技术介绍
齿轮产品包括各种齿轮及由齿轮组成的各种减速器、增速器、车辆变速器和后桥、齿轮泵等传递运动、动力或输送介质的机械部件和装置，是机械装备的重要基础件，这些基础件的性能和可靠性决定了机械装备的性能和可靠性。随着齿轮传动技术向高速、重载、高精度的方向发展，对其缺陷检测提出了愈来愈高的要求，对齿轮传动的强度和振动的要求更加严格。目前对齿轮缺陷的检测手段主要有视觉检测法、超声检测法、射线检测法和滚动检查法等，每种方法的检测能力、检测指标和检测范围也不一样。超声检测法和射线检测法，主要应用于检测齿轮内部较大的缺陷，并且该方法极易受到生产现场复杂工作环境的影响。射线检测法，往往会产生对人体有害的辐射，不是一种环保的检测方法。图像、机器视觉检测法主要应用于齿轮表面缺陷及一些齿轮几何参数的检测，但齿轮的材质、光源和CCD等多种因素制约了其检测精度，并且当图像较大时，处理速度慢。单面啮合滚动检查法主要用于检查齿轮的传动误差、振动噪声，进而发现齿轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
结构调谐共振的齿轮缺陷快速检测方法，其特征在于：结构调谐共振是通过模态频率测量系统获知检测装置的固有频率及模态振型，利用结构模态频率调整系统和工况调整系统调整检测装置的固有频率及其谐波频率与被检测组件装置的转频及其谐波频率相一致，从而使结构产生共振；模态频率测量系统的由测量硬件振动传感器和模态频率数据采集分析系统组成；结构模态频率调整系统由主动端、被动端和床身底座等机械本体结构组成；工况调整系统由驱动装置、主、被端扭矩测量装置和加载装置组成；结构调谐共振的方法包括：S1利用安装在检测装置机械本体结构上的传感器，通过模态分析技术获得检测系统的模态频率及其谐波频率；S2通过结构模态频率调整系统改变...

【技术特征摘要】
1.结构调谐共振的齿轮缺陷快速检测方法，其特征在于：结构调谐共振是通过模态频率测量系统获知检测装置的固有频率及模态振型，利用结构模态频率调整系统和工况调整系统调整检测装置的固有频率及其谐波频率与被检测组件装置的转频及其谐波频率相一致，从而使结构产生共振；模态频率测量系统的由测量硬件振动传感器和模态频率数据采集分析系统组成；结构模态频率调整系统由主动端、被动端和床身底座等机械本体结构组成；工况调整系统由驱动装置、主、被端扭矩测量装置和加载装置组成；结构调谐共振的方法包括：S1利用安装在检测装置机械本体结构上的传感器，通过模态分析技术获得检测系统的模态频率及其谐波频率；S2通过结构模态频率调整系统改变检测装置的本征模态频率及其谐波频率，使检测装置的本征模态频率及其谐波频率与被检测组件所处实际工作系统的本征模态频率或其谐波频率相近或一致；S3通过工况调整系统改变检测装置的运行工况，使被检测组件的转频及其谐波频率与检测装置的本征模态频率或谐波频率相近或一致，从而产生共振；结构调谐共振的齿轮缺陷快速检测方法，该方法包括：S1利用安装在检测装置壳体上的传感器，通过模态分析技术获得检测系统的模态频率，通过改变检测装置的机械系统结构，改变其本征模态频率及其谐波频率，逼近被检测齿轮所处实际工作系统的模态频率，使检测在模拟的真实工况下进行；S2通过改变检测机的运行转速，是被检测齿轮的啮合频率及其谐波频率与检测装置的本征模态频率或谐波频率相近或一致，从而产生共振。2.一种结构调谐共振的齿轮缺陷检测装置，其特征在于：该检测装置由第一导轨锁(1)、被动端扭矩测量装置(2)、丝杠座(3)、被动端手轮(4)、丝杠(5)、被动端手轮箱(6)、第二导轨锁(7)、被动端箱体(8)、驱动装置(9)、丝杠(10)、联轴器(11)、主动端扭矩测量装置(12)、主动端箱体(13)、齿轮安装轴(14)、齿轮(15)、x轴导轨(16)、齿轮胀套(17)、床身底座(18)、y轴导轨(19)、丝杠座后座(20)、长光栅(21)、加载装置(22)、精密轴系(23)和振动传感器(24)组成，该检测装置分为实验机基座调节平台、主动端和被动端三大部分；主动端采用驱动装置(9)作为整个实验机的动力源，驱动装置(9)悬挂于主动端箱体(13)的末端，驱动装置(9)和主动端箱体(13)采用止口定位进行装配，保证轴系的同轴度，驱动装置(9)和主动端箱体(13)之间采用八个螺钉连接以保证连接强度；驱动装置(9)经联轴器(11)将动力传输到主动端扭矩测量装置(12)，联轴器(11)与主动端扭矩测量装置(12)和驱动装置(9)之间的联接采用螺纹驱动胀紧方式，方便调整与检修；精密轴系(23)通过小锥度外筒并采用螺钉压紧，从主动端箱体(13)前端装入，精密轴系(23)与主动端扭矩测量装置(12)之间采用止口定位螺纹连接，既保证精密轴系(23)与主动端箱体(13)的配合精度及连接强度，又保证主动端扭矩测量装置(12)与轴系的同轴度及动力同步，避免轴系跳动和动力迟滞对检测结果的影响；精密轴系前端的齿轮安装轴(14)，采用短锥轴导向，螺纹固接的方式安装在精密轴系前端，齿轮(15)通过齿轮胀套(17)安装在齿轮安装轴(14)上；被动端采用加载装置(22)作为整个实验机的加载动力源，加载装置(22)悬挂于被动端箱体(8)的末端，驱动装置(9)和被动端箱体(8)采用止口定位进行装配，保证轴系的同轴度，驱动装置(9)和被动端箱体(8)之间采用八个螺钉连接以保证连接强度；加载装置(22)经联轴器(11)将负载传输到被动端扭矩测量装置(2)上，避免加载力的波动影响检测结果的精度；联轴器(11)与被动端扭矩测量装置(2)之间的联接采用螺纹驱动胀紧的方式，方便调整与检修；精密轴系(23)通过小锥度的外筒，采用螺钉从的压紧的方式，从被动端箱体(8)前端装入，精密轴系(23)与被动端扭矩测量装置(2)之间采用止口定位螺纹连接的方式，既保证精密轴系(23)与被动端箱体(8)的配合精度及连接强度，又保证被动端扭矩测量装置(2)与轴系的同轴度及负载同步，避免轴系跳动和负载波动迟滞对检测结果的影响；精密轴系前端的齿轮安装结构与主动端的齿轮安装结构相同；实验机基座调节平台的床身底座(18)为铸造成型的箱体结构，在床身底座(18)的主动端通过螺纹连接装有手轮和手轮箱，手轮和手轮箱连接以调节主动端的行程；x轴导轨(16)通过螺纹连接，压块压紧的方式安装在床身底座(18)上，保证主动移动的平稳性及定位精度；x轴的两条导轨(16)上通过螺纹连接分别装有第一导轨锁(1)、第二导轨锁(7)，当x轴行程满足要求时，第一导轨锁(1)、第二导轨锁(7)用以锁定主动端的移动；丝杠座后座(20)和丝杠座(3)通过螺钉直接固结在床身底座(18)上，丝杠(5)架在丝杠座后座(20)和丝杠座(3)之间，丝杠(5)的末端穿过手轮箱；在床身底座(18)的前面通过螺栓将被动端手轮箱(6)固连在床身底座(18)上，通过螺纹连接配合导向键定位的方式，将被动端手轮(4)安装在被动端手轮箱(6)上；y轴导轨(19)通过螺纹连接和压块压紧的方式安装在床身底座(18)上，以保证主动移动的平稳性及定位精度；在床身底座(18)的y轴导轨(19)附近安装有长光栅(21)，精度空中心距的调整；主动端通过导轨滑块安装在x轴导轨(16)上；被动端通过导轨滑块，采用螺纹连接的方式，安装在y轴导轨(19)上；加载装置(22)改变施加载荷的大小，主动端扭矩测量装置(12)和被动端扭矩测量装置(2)组成加载扭矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：石照耀，舒赞辉，李睿，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11