齿轮箱传动性能检测系统及齿轮箱传动性能检测方法技术方案

本发明专利技术适用于齿轮箱检测技术领域，提供一种齿轮箱传动性能检测系统及齿轮箱传动性能检测方法，齿轮箱传动性能检测系统包括靶标模块、靶标视觉采集模块以及数据存储和处理模块，靶标模块具有至少两个，其中一靶标模块用于与待检测齿轮箱的主动齿轮轴相连并跟从主动齿轮轴同步转动；另一靶标模块用于与待检测齿轮箱的从动齿轮轴相连并跟从从动齿轮轴同步转动。本发明专利技术提供的齿轮箱传动性能检测系统，通过设置与靶标模块和靶标视觉采集模块，达到利用视觉检测获取齿轮箱主动齿轮轴和从动齿轮轴位姿进而判断其传动性能状态的目的，避免在复杂环境噪声中提取关键信息所带来的复杂运算与长耗时，检测过程受人为因素影响小、可进行实时检测，适用范围广。

Testing System of Gear Box Driving Performance and Testing Method of Gear Box Driving Performance

【技术实现步骤摘要】
齿轮箱传动性能检测系统及齿轮箱传动性能检测方法
本专利技术属于齿轮箱故障检测
，更具体地说，是涉及一种齿轮箱传动性能检测系统及齿轮箱传动性能检测方法。
技术介绍
齿轮箱是一种广泛应用的机械部件，实际生产中齿轮箱内各零件时刻承受交变载荷，各零件尤其是传动件负担极大载荷，齿轮、轴容易产生疲劳点蚀、塑性变形等失效，影响或丧失工作能力；因此齿轮箱传动件在维修保养中的检测就显得尤为重要。现有检测装置或系统例如振动检测系统，针对各种特殊工况，如高频振动工况、低速重载工况、等，都已有相应检测方法且应用技术已相对成熟，然而振动检测法需要在复杂的背景噪声中经过繁复处理提取出需要的振动信号，这一过程不仅需要昂贵的振动信号采集装置、示波器、等设备且整个过程往往耗时较长；另有采用噪声检测法，但其本质仍是利用波的性质，仍然需要应对噪声、滤波等问题。除此之外，再如近期提出的一系列新方法，比如疲劳测试法，但进行疲劳测试耗时耗材且具有偶然性，因此应用于使用中的检测并不适宜。再如温度特征故障预测系统，但是温度特征受地理、等环境因素影响明显，普适性差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种齿轮箱传动性能检测系统，旨在解决现有的齿轮箱检测装置或系统存在的耗时长、处理繁琐的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种齿轮箱传动性能检测系统，包括：靶标模块，所述靶标模块具有至少两个，其中一所述靶标模块用于与待检测齿轮箱的主动齿轮轴相连并跟从主动齿轮轴同步转动；另一靶标模块用于与待检测齿轮箱的从动齿轮轴相连并跟从从动齿轮轴同步转动；靶标视觉采集模块，用于捕获识别各所述靶标模块的轨迹；以及数据存储和处理模块，用于与所述靶标视觉采集模块通过通信链路连接。进一步地，所述靶标模块包括用于被所述靶标视觉采集模块捕获识别的靶标组件、用于与主动齿轮轴或从动齿轮轴相连安装的安装组件以及用于与主动齿轮轴或从动齿轮轴定位的定位组件，所述靶标组件和所述定位组件分别与所述安装组件相连。进一步地，所述靶标组件包括与所述安装组件相连的第一靶标板和沿远离所述安装组件方向凸出于所述第一靶标板的第二靶标板，所述第二靶标板设置在所述第一靶标板上，所述第一靶标板上设有第一标靶图案，所述第二靶标板上设有第二靶标图案。进一步地，所述安装组件包括用于与主动齿轮轴或从动齿轮轴磁吸的磁吸基体。进一步地，所述定位组件包括用于与主动齿轮轴或从动齿轮轴的轴端孔定位配合的定位销，所述定位销凸出于所述安装组件并与所述安装组件弹性连接。进一步地，所述靶标视觉采集模块包括CCD相机、用于安装所述CCD相机的框架以及用于调节所述CCD相机在所述框架上位置的调节组件。进一步地，所述调节组件包括设置在框架上的第一导轨、能够沿所述第一导轨滑移并且能够绕所述第一导轨转动的第一转动关节、与所述第一转动关节相连的第二导轨、能够沿所述第二导轨滑移并且能够绕所述第二导轨转动的第二转动关节，所述CCD相机通过相机夹持架安装在所述第二转动关节上。本专利技术的另一目的在于提供一种齿轮箱传动性能检测方法，包括以下步骤：获取待检测齿轮箱的主动齿轮轴和从动齿轮轴的位姿信息；根据所述主动齿轮轴的位姿信息拟合获得所述主动齿轮轴的实时旋转角度；根据所述从动齿轮轴的位姿信息拟合获得所述从动齿轮轴的实时旋转角度；根据所述主动齿轮轴的实时旋转角度和所述从动齿轮的实时旋转角度检测待测齿轮箱的传动性能状态。进一步地，所述获取待检测齿轮箱的主动齿轮轴和从动齿轮轴的位姿信息的步骤包括：驱动主动齿轮轴按给定的角度θ往复旋转测试并获取测试时主动齿轮轴和从动齿轮轴的位姿信息，其中θ＝360°/N，N为主动齿轮轴上主动齿轮的齿数；驱动主动齿轮轴按给定的角度θ往复旋转需要进行N次测试，第i次测试时主动齿轮轴的初始角度为(i-1)×θ，其中，i＝1,2，…,N。进一步地，所述齿轮箱传动性能检测方法的步骤还包括：根据所述主动齿轮轴的位姿信息拟合获得所述主动齿轮轴的实时轴向窜动位移；根据所述从动齿轮轴的位姿信息拟合获得所述从动齿轮轴的实时轴向窜动位移；根据所述主动齿轮轴的实时轴向窜动位移和所述从动齿轮轴的实时轴向窜动位移检测待测齿轮箱的故障。本专利技术提供的齿轮箱传动性能检测系统，通过设置与靶标模块和靶标视觉采集模块，达到利用视觉检测获取齿轮箱主动齿轮轴和从动齿轮轴位姿进而判断其传动性能状态的目的，避免了在复杂环境噪声中提取关键信息所带来的复杂运算与长耗时，检测过程受人为因素影响小、可进行实时检测，适用范围广。附图说明图1为本专利技术实施例提供的齿轮箱传动性能检测系统应用时的示意图；图2为图1中A处的放大图；图3为图1中B处的放大图；图4为本专利技术实施例提供的齿轮箱传动性能检测系统中靶标模块与待检测齿轮箱安装时的示意图；图5为图4中靶标模块的示意图；图6为本专利技术实施例提供的齿轮箱传动性能检测系统中靶标模块安装在待检测齿轮箱后示意图；图7为图6中C处的放大图；图8为本专利技术实施例提供的齿轮箱传动性能检测方法在检测齿轮箱故障时所绘制的齿轮箱状态图。图中：1-调节组件安装框架；2-导轨安装座；3-第一导轨；4-第二导轨；5-第一转动关节；6-第一锁止手轮；7-第二锁止手轮；8-第四锁止手轮；9-第二转动关节；10-第二导轨夹持架；11-CCD相机；12-相机夹持架；13-齿轮箱安装架；14-待检测齿轮箱；15-靶标模块；16-轴承端盖；17-第二靶标板；18-第一靶标板；19-定位销；20-磁吸基体；21-卡环；22-连接柱；23-弹簧；24-螺栓。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。请参见图1至图7，现对本专利技术提供的齿轮箱传动性能检测系统的实施例进行说明。齿轮箱传动性能检测系统，包括靶标模块15、靶标视觉采集模块以及数据存储和处理模块。待检测的齿轮箱至少包括一个主动齿轮轴和从动齿轮轴，一般地，主动齿轮轴为齿轮箱的动力输入端，从动齿轮轴为齿轮箱的动力输出端。其中，靶标模块15具有能够被靶标视觉采集模块识别和捕获的靶标图案，靶标模块15具有至少两个，其中一靶标模块15用于与待检测齿轮箱14的主动齿轮轴相连并跟从主动齿轮轴同步转动；另一靶标模块15用于与待检测齿轮箱14的从动齿轮轴相连并跟从从动齿轮轴同步转动。靶标视觉采集模块，用于捕获识别各靶标模块15的轨迹，即能够捕获待检测齿轮箱在工作(检测)时主动齿轮轴和从动齿轮轴的轨迹。数据存储和处理模块，与靶标视觉采集模块通过通信链路连接，用于对靶标视觉采集模块采集的靶标模块15的轨迹信号进行存储和分析。检测时，主动齿轮轴和从动齿轮轴各安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.齿轮箱传动性能检测系统，其特征在于，包括：靶标模块，所述靶标模块具有至少两个，其中一所述靶标模块用于与待检测齿轮箱的主动齿轮轴相连并跟从主动齿轮轴同步转动；另一靶标模块用于与待检测齿轮箱的从动齿轮轴相连并跟从从动齿轮轴同步转动；靶标视觉采集模块，用于捕获识别各所述靶标模块的轨迹；以及数据存储和处理模块，用于与所述靶标视觉采集模块通过通信链路连接。

【技术特征摘要】
1.齿轮箱传动性能检测系统，其特征在于，包括：靶标模块，所述靶标模块具有至少两个，其中一所述靶标模块用于与待检测齿轮箱的主动齿轮轴相连并跟从主动齿轮轴同步转动；另一靶标模块用于与待检测齿轮箱的从动齿轮轴相连并跟从从动齿轮轴同步转动；靶标视觉采集模块，用于捕获识别各所述靶标模块的轨迹；以及数据存储和处理模块，用于与所述靶标视觉采集模块通过通信链路连接。2.如权利要求1所述的齿轮箱传动性能检测系统，其特征在于，所述靶标模块包括用于被所述靶标视觉采集模块捕获识别的靶标组件、用于与主动齿轮轴或从动齿轮轴相连安装的安装组件以及用于与主动齿轮轴或从动齿轮轴定位的定位组件，所述靶标组件和所述定位组件分别与所述安装组件相连。3.如权利要求2所述的齿轮箱传动性能检测系统，其特征在于，所述靶标组件包括与所述安装组件相连的第一靶标板和沿远离所述安装组件方向凸出于所述第一靶标板的第二靶标板，所述第二靶标板设置在所述第一靶标板上，所述第一靶标板上设有第一标靶图案，所述第二靶标板上设有第二靶标图案。4.如权利要求2所述的齿轮箱传动性能检测系统，其特征在于，所述安装组件包括用于与主动齿轮轴或从动齿轮轴磁吸的磁吸基体。5.如权利要求2所述的齿轮箱传动性能检测系统，其特征在于，所述定位组件包括用于与主动齿轮轴或从动齿轮轴的轴端孔定位配合的定位销，所述定位销凸出于所述安装组件并与所述安装组件弹性连接。6.如权利要求1-5任一项所述的齿轮箱传动性能检测系统，其特征在于，所述靶标视觉采集模块包括CCD相机、用于安装所述CCD相机的框架以及用于调节所述CCD相机在所述框架上位置的调节组件。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玥华，赵勃冲，周京博，任有志，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：河北,13