發(fā)布時(shí)間：2017-11-08 01:25

  本文關(guān)鍵詞：高速旋轉(zhuǎn)軸的動(dòng)態(tài)扭矩測(cè)試研究

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【摘要】：傳動(dòng)軸和旋轉(zhuǎn)部件作為動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，其傳動(dòng)效能關(guān)乎到動(dòng)力機(jī)械的安全性和可靠性。扭矩是傳動(dòng)軸的核心動(dòng)態(tài)參數(shù)之一，是衡量機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)性能的典型指標(biāo)。通過(guò)對(duì)旋轉(zhuǎn)部件扭矩等參數(shù)的測(cè)量，可以科學(xué)評(píng)估整個(gè)動(dòng)力機(jī)械傳動(dòng)的傳動(dòng)性能和功率分配，以便為各種機(jī)械設(shè)備的研制開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)提供有力的技術(shù)支撐。 通過(guò)對(duì)扭矩測(cè)試的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的研究，可以發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外在扭矩傳感方面都在進(jìn)行積極的探索，也已經(jīng)達(dá)到較高的精度。但是在轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)的情況下，應(yīng)變片扭矩測(cè)試法由于采用電刷式集流環(huán)供電，容易出現(xiàn)電刷接觸不良，甚至脫落的現(xiàn)象，造成信號(hào)誤差大；磁彈性式、磁電式等方法，由于高轉(zhuǎn)速帶來(lái)的強(qiáng)振動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)測(cè)試失靈的問(wèn)題。 針對(duì)高速旋轉(zhuǎn)軸的扭矩測(cè)試，本文提出基于圓容柵傳感器的扭矩測(cè)試方法。該測(cè)試方法主要是利用兩組圓容柵傳感器和微小相位差測(cè)量電路實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸的扭矩測(cè)試。具體原理如下：旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)造成圓容柵傳感器的電容量發(fā)生改變，這種變化通過(guò)差動(dòng)脈寬調(diào)制電路、單端差分運(yùn)放電路和低通濾波電路轉(zhuǎn)化為類(lèi)正弦周期信號(hào)。而旋轉(zhuǎn)軸的扭轉(zhuǎn)變形，，反映在兩組圓容柵傳感器所得到的兩路信號(hào)的相位差上。兩路類(lèi)正弦信號(hào)的相位差，通過(guò)以FPGA設(shè)計(jì)的微小相位差檢測(cè)電路得到有效測(cè)量。利用扭矩、扭轉(zhuǎn)角和相位差三者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)軸扭矩的非接觸式測(cè)試。通過(guò)理論推導(dǎo)、測(cè)試方案的設(shè)計(jì)、功能仿真和實(shí)地測(cè)試，驗(yàn)證了方案可行性。這種方法為提高大型動(dòng)力機(jī)械的動(dòng)力性能提供了設(shè)計(jì)依據(jù)和驗(yàn)證方法。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH113;TP212

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1155000