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专利号: 2019101055714
申请人: 长安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于滚动轴承滚子左右歪斜摆动状态的测量方法,其特征在于,该方法采用双超声传感器沿滚子长度方向并列安装的方式,同步采集两个超声传感器在滚动轴承外圈内表面与滚子的接触界面的反射信号,分别计算各个超声传感器超声信号的反射率,根据并列超声传感器所测反射率的最小值对应的时间差信息提取出来,再利用滚子的公转速度将其转换为左右歪斜摆动位移值,从而判断真实工况下滚子的左右歪斜摆动状态。

2.根据权利要求1所述的一种用于滚动轴承滚子左右歪斜摆动状态的测量方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:

1)选择超声传感器

选定超声传感器,根据所测滚动轴承的转速范围、滚动轴承的型号和试验工况,选择合适的超声传感器,若选用聚焦超声探头,聚焦直径越小,所测信号精度越高;若选用直探头,探头晶片直径越小,所测信号精度越高;

2)安装及调节超声波传感器探头

两个超声传感器在滚动轴承外圈沿着滚子长度方向并列安装,超声传感器固定在轴承座上,通过调节装置调节超声传感器的位置,同时保证超声传感器发射端面与滚动轴承外圈表面良好接触;

3)采集超声反射回波信号

通过超声脉冲发射-接收板卡,同步激励两个超声传感器发射超声波并且接收超声反射回波信号,在滚动轴承静止状态和正常工作状态,分别同步采集两个超声传感器反射回波信号,根据反射回波信号得到超声反射率信息;

4)获取滚动轴承正常运行工况下滚子左右歪斜摆动状态

两个超声传感器对应位置处的超声反射率信息由步骤3)计算得到,该超声反射率信息反映了滚子线接触方向上超声反射率的分布情况,根据两个超声传感器分别得到的最小反射率的时间差来确定滚子的左右歪斜摆动状态。

3.根据权利要求2所述的一种用于滚动轴承滚子左右歪斜摆动状态的测量方法,其特征在于,步骤1)中,为了保证滚子经过超声传感器时,获得至少N个有效超声反射回波信号,超声传感器的脉冲发射频率f1大于N*f2,N大于10个,f2为滚子通过超声传感器的频率。

4.根据权利要求2所述的一种用于滚动轴承滚子左右歪斜摆动状态的测量方法,其特征在于,步骤2)中,调节装置采用电动或手动多自由度调节平台。

5.根据权利要求2所述的一种用于滚动轴承滚子左右歪斜摆动状态的测量方法,其特征在于,步骤2)中,超声波传感器探头与滚动轴承外圈之间通过耦合剂作为媒介,使得超声波从探头发射出来后能够减少衰减,能够最大限度的摄入轴承外圈。

6.根据权利要求2所述的一种用于滚动轴承滚子左右歪斜摆动状态的测量方法,其特征在于,步骤3)中,滚动轴承静止状态下,记录两个超声传感器反射信号的幅值Ar1、Ar2,圆柱滚子轴承正常运行工况下,同步记录两个超声传感器反射信号的幅值A01、A02,通过公式R=A0i/Ari,计算对应位置处的超声反射率,其中i=1,2。

7.根据权利要求6所述的一种用于滚动轴承滚子左右歪斜摆动状态的测量方法,其特征在于,步骤4)中,滚子的左右歪斜摆动状态通过两个超声传感器分别得到的最小反射率的时间差来确定,记录两个超声传感器分别得到的最小反射率位置相差的测量点数假设为n,滚子公转速度为ν,超声波发射脉冲重复频率为f,两个超声传感器的中心距为l,则滚子左右歪斜摆动角度为

8.根据权利要求7所述的一种用于滚动轴承滚子左右歪斜摆动状态的测量方法,其特征在于,由于实际运转过程中,滚子左右歪斜摆动角度相对较小,实际测量过程中滚子的左右歪斜摆动状态能够采用歪斜位移来表示。