《检测挠性轴带负载扭曲程度的方法及装置.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《检测挠性轴带负载扭曲程度的方法及装置.pdf(12页完整版)》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 104316322 A (43)申请公布日 2015.01.28 CN 104316322 A (21)申请号 201410610515.3 (22)申请日 2014.11.03 G01M 13/02(2006.01) (71)申请人 中航工业南航 (深圳) 测控技术有限 公司 地址 518000 广东省深圳市南山区高新北区 朗山路 7 号航空电子工程研发大厦 11 楼 (72)发明人 陈鲲 王学良 李海丽 蒋路翔 (74)专利代理机构 深圳市世纪恒程知识产权代 理事务所 44287 代理人 胡海国 (54) 发明名称 检测挠性轴带负载扭曲程度的方法及装置 (57) 。
2、摘要 本发明涉及一种检测挠性轴带负载扭曲程度 的方法及装置, 其方法包括 : 在挠性轴的首端和 尾端分别沿圆周对称设置两凸轮, 且尾端的凸轮 与首端的凸轮间隔 90 度设置, 在挠性轴的两端分 别设置探头 ; 或者, 在挠性轴的尾端沿圆周对称 设置四个凸轮, 在挠性轴的尾端设置探头 ; 在挠 性轴未施加负载的旋转周期内, 沿挠性轴的圆周 方向, 通过探头采集相邻两凸轮产生的脉冲信号 之间的时间间隔 ; 在挠性轴施加负载的旋转周期 内, 沿挠性轴的圆周方向, 通过探头采集相邻两凸 轮产生的脉冲信号之间的时间间隔 ; 根据旋转周 期、 采集的时间间隔计算获取挠性轴的扭曲程度。 本发明可以很方便、 。
3、准确地对挠性轴带负载动态 扭曲程度进行检测, 实现方便、 成本低。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104316322 A CN 104316322 A 1/2 页 2 1. 一种检测挠性轴带负载扭曲程度的方法, 其特征在于, 包括 : 在挠性轴的首端和尾端分别沿圆周对称设置两凸轮, 且尾端的凸轮与首端的凸轮间隔 90 度设置, 在所述挠性轴的两端分别设置探头, 用以在所述挠性轴旋转时, 采集对应的凸 轮运转所产生的脉冲信号 ; 。
4、或者, 在所述挠性轴的尾端沿圆周对称设置四个凸轮, 并在所述 挠性轴的尾端设置探头, 用以在所述挠性轴旋转时, 采集对应的凸轮运转所产生的脉冲信 号 ; 在所述挠性轴未施加负载的旋转周期内, 沿挠性轴的圆周方向, 通过所述探头采集相 邻两凸轮产生的脉冲信号之间的时间间隔 ; 在所述挠性轴施加负载的旋转周期内, 沿挠性轴的圆周方向, 通过所述探头采集相邻 两凸轮产生的脉冲信号之间的时间间隔 ; 根据所述旋转周期、 采集的时间间隔计算获取所述挠性轴的扭曲程度。 2. 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于, 所述旋转周期为挠性轴旋转半周对应的 时间 T。 3. 根据权利要求 2 所述的方法, 。
5、其特征在于, 在所述挠性轴未施加负载的旋转周期 T 内, 沿挠性轴的圆周方向, 采集相邻两凸轮产生的脉冲信号之间的时间间隔为两个, 分别为 T1、 T2, 其中, T1T2T/2 ; 在所述挠性轴施加负载的旋转周期T内, 沿挠性轴的圆周 方向, 采集相邻两凸轮产生的脉冲信号之间的时间间隔为两个, 分别为 T1、 T2, 其中, T1+T2 T。 4. 根据权利要求 3 所述的方法, 其特征在于, 所述根据旋转周期、 采集的时间间隔计算 获取所述挠性轴的扭曲程度的步骤包括 : 根据 T1、 T2、 T1、 T2 计算 T1 相对 T1 的相位偏移时间 T, 或者计算 T2 相对 T2 的 相位偏。
6、移时间 T ; 根据所述相位偏移时间 T 计算对应的凸轮的偏转相位 ; 根据偏转相位 计算获取所述挠性轴的扭曲程度。 5. 根据权利要求 1-4 中任一项所述的方法, 其特征在于, 所述探头为磁感应探头或电 涡流探头。 6. 一种检测挠性轴带负载扭曲程度的装置, 其特征在于, 包括 : 设置模块, 用于在挠性轴的首端和尾端分别沿圆周对称设置两凸轮, 且尾端的凸轮与 首端的凸轮间隔 90 度设置, 在所述挠性轴的两端分别设置探头, 用以在所述挠性轴旋转 时, 采集对应的凸轮运转所产生的脉冲信号 ; 或者, 在所述挠性轴的尾端沿圆周对称设置四个凸轮, 并在所述挠性轴的尾端设置探头, 用 以在所述挠。
7、性轴旋转时, 采集对应的凸轮运转所产生的脉冲信号 ; 第一采集模块, 用于在所述挠性轴未施加负载的旋转周期内, 沿挠性轴的圆周方向, 通 过所述探头采集相邻两凸轮产生的脉冲信号之间的时间间隔 ; 第二采集模块, 用于在所述挠性轴施加负载的旋转周期内, 沿挠性轴的圆周方向, 通过 所述探头采集相邻两凸轮产生的脉冲信号之间的时间间隔 ; 计算模块, 用于根据所述旋转周期、 采集的时间间隔计算获取所述挠性轴的扭曲程度。 7. 根据权利要求 6 所述的装置, 其特征在于, 所述旋转周期为挠性轴旋转半周对应的 时间 T。 权 利 要 求 书 CN 104316322 A 2 2/2 页 3 8. 根据权。
8、利要求 7 所述的装置, 其特征在于, 在所述挠性轴未施加负载的旋转周期 T 内, 沿挠性轴的圆周方向, 采集相邻两凸轮产生的脉冲信号之间的时间间隔为两个, 分别为 T1、 T2, 其中, T1T2T/2 ; 在所述挠性轴施加负载的旋转周期T内, 沿挠性轴的圆周 方向, 采集相邻两凸轮产生的脉冲信号之间的时间间隔为两个, 分别为 T1、 T2, 其中, T1+T2 T。 9. 根据权利要求 8 所述的装置, 其特征在于, 所述计算模块, 还用于根据 T1、 T2、 T1、 T2 计算 T1 相对 T1 的相位偏移时间 T, 或 者计算 T2 相对 T2 的相位偏移时间 T ; 根据所述相位偏移。
9、时间 T 计算对应的凸轮的偏 转相位 ; 根据偏转相位 计算获取所述挠性轴的扭曲程度。 10. 根据权利要求 6-9 中任一项所述的装置, 其特征在于, 所述探头为磁感应探头或电 涡流探头。 权 利 要 求 书 CN 104316322 A 3 1/6 页 4 检测挠性轴带负载扭曲程度的方法及装置 技术领域 0001 本发明涉及航空技术领域, 尤其涉及一种检测挠性轴带负载扭曲程度的方法及装 置。 背景技术 0002 从目前的国际形势看, 航空领域的竞争力体现了一个国家的综合实力。航空产品 的优良性能和工作稳定性是提高航空领域竞争力的重要保证。 这样就对航空器件的质量检 测有了更高的要求。 00。
10、03 目前, 在航空产品中, 国内对挠性传动轴产品的检测, 重点放在静态的物理检测, 例如高温极限、 低温极限、 潮湿环境等的物理现象的观察检测。然而, 挠性轴带负载动态的 扭曲程度其实也是决定挠性轴性能的很重要的因素。例如恒负载转速变化、 恒转速负载变 化、 转速和负载同时变化三种情况引起的挠性轴扭曲程度的变化的检测数据, 对分析挠性 轴的使用时间和性能极限至关重要。 而当前国内对挠性轴带负载动态扭曲程度检测仍是一 片空白。 发明内容 0004 本发明的主要目的在于提供一种检测挠性轴带负载扭曲程度的方法及装置, 旨在 方便、 准确地对挠性轴带负载动态扭曲程度进行检测。 0005 为了达到上述。
11、目的, 本发明提出一种检测挠性轴带负载扭曲程度的方法, 包括 : 0006 在挠性轴的首端和尾端分别沿圆周对称设置两凸轮, 且尾端的凸轮与首端的凸轮 间隔 90 度设置, 在所述挠性轴的两端分别设置探头, 用以在所述挠性轴旋转时, 采集对应 的凸轮运转所产生的脉冲信号 ; 或者, 在所述挠性轴的尾端沿圆周对称设置四个凸轮, 并在 所述挠性轴的尾端设置探头, 用以在所述挠性轴旋转时, 采集对应的凸轮运转所产生的脉 冲信号 ; 0007 在所述挠性轴未施加负载的旋转周期内, 沿挠性轴的圆周方向, 通过所述探头采 集相邻两凸轮产生的脉冲信号之间的时间间隔 ; 0008 在所述挠性轴施加负载的旋转周期。
12、内, 沿挠性轴的圆周方向, 通过所述探头采集 相邻两凸轮产生的脉冲信号之间的时间间隔 ; 0009 根据所述旋转周期、 采集的时间间隔计算获取所述挠性轴的扭曲程度。 0010 优选地, 所述旋转周期为挠性轴旋转半周对应的时间 T。 0011 优选地, 在所述挠性轴未施加负载的旋转周期 T 内, 沿挠性轴的圆周方向, 采集相 邻两凸轮产生的脉冲信号之间的时间间隔为两个, 分别为T1、 T2, 其中, T1T2T/2 ; 在所述挠性轴施加负载的旋转周期 T 内, 沿挠性轴的圆周方向, 采集相邻两凸轮产生的脉 冲信号之间的时间间隔为两个, 分别为 T1、 T2, 其中, T1+T2 T。 0012 。
13、优选地, 所述根据旋转周期、 采集的时间间隔计算获取所述挠性轴的扭曲程度的 步骤包括 : 说 明 书 CN 104316322 A 4 2/6 页 5 0013 根据 T1、 T2、 T1、 T2 计算 T1 相对 T1 的相位偏移时间 T, 或者计算 T2 相对 T2 的相位偏移时间 T ; 0014 根据所述相位偏移时间 T 计算对应的凸轮的偏转相位 ; 0015 根据偏转相位 计算获取所述挠性轴的扭曲程度。 0016 优选地, 所述探头为磁感应探头或电涡流探头。 0017 本发明实施例还提出一种检测挠性轴带负载扭曲程度的装置, 包括 : 0018 设置模块, 用于在挠性轴的首端和尾端分别。
14、沿圆周对称设置两凸轮, 且尾端的凸 轮与首端的凸轮间隔 90 度设置, 在所述挠性轴的两端分别设置探头, 用以在所述挠性轴旋 转时, 采集对应的凸轮运转所产生的脉冲信号 ; 或者, 在所述挠性轴的尾端沿圆周对称设置 四个凸轮, 并在所述挠性轴的尾端设置探头, 用以在所述挠性轴旋转时, 采集对应的凸轮运 转所产生的脉冲信号 ; 0019 第一采集模块, 用于在所述挠性轴未施加负载的旋转周期内, 沿挠性轴的圆周方 向, 通过所述探头采集相邻两凸轮产生的脉冲信号之间的时间间隔 ; 0020 第二采集模块, 用于在所述挠性轴施加负载的旋转周期内, 沿挠性轴的圆周方向, 通过所述探头采集相邻两凸轮产生的。
15、脉冲信号之间的时间间隔 ; 0021 计算模块, 用于根据所述旋转周期、 采集的时间间隔计算获取所述挠性轴的扭曲 程度。 0022 优选地, 所述旋转周期为挠性轴旋转半周对应的时间 T。 0023 优选地, 在所述挠性轴未施加负载的旋转周期 T 内, 沿挠性轴的圆周方向, 采集相 邻两凸轮产生的脉冲信号之间的时间间隔为两个, 分别为T1、 T2, 其中, T1T2T/2 ; 在所述挠性轴施加负载的旋转周期 T 内, 沿挠性轴的圆周方向, 采集相邻两凸轮产生的脉 冲信号之间的时间间隔为两个, 分别为 T1、 T2, 其中, T1+T2 T。 0024 优选地, 所述计算模块, 还用于根据 T1、。
16、 T2、 T1、 T2 计算 T1 相对 T1 的相位偏移 时间 T, 或者计算 T2 相对 T2 的相位偏移时间 T ; 根据所述相位偏移时间 T 计算对应 的凸轮的偏转相位 ; 根据偏转相位 计算获取所述挠性轴的扭曲程度。 0025 优选地, 所述探头为磁感应探头或电涡流探头。 0026 本发明实施例提出的一种检测挠性轴带负载扭曲程度的方法及装置, 通过探头检 测挠性轴上设置的凸轮在挠性轴加负载前后所产生的脉冲信号的时间间隔, 可以很方便、 准确地对挠性轴带负载动态扭曲程度进行检测, 填补了国内对挠性轴带负载动态扭曲程度 检测的空白, 且该检测方法实现方便、 成本低 ; 理论依据严密, 解。
17、决了国内对航空挠性轴产 品检测一直局限在静态物理现象的观察试验的问题。 附图说明 0027 图 1 是本发明检测挠性轴带负载扭曲程度的方法较佳实施例的流程示意图 ; 0028 图 2 是本发明实施例中挠性轴的侧视图 ; 0029 图 3 是本发明实施例中挠性轴首端和尾端分别设置两个凸轮的结构示意图 ; 0030 图 4 是本发明实施例中挠性轴尾端设置四个凸轮的结构示意图 ; 0031 图 5 是本发明实施例中挠性轴上凸轮的脉冲信号示意图 ; 0032 图 6 是本发明检测挠性轴带负载扭曲程度的装置较佳实施例的功能模块示意图。 说 明 书 CN 104316322 A 5 3/6 页 6 003。
18、3 为了使本发明的技术方案更加清楚、 明了, 下面将结合附图作进一步详述。 具体实施方式 0034 如图 1 所示, 本发明较佳实施例提出一种检测挠性轴带负载扭曲程度的方法, 包 括 : 0035 步骤 S101, 在挠性轴的首端和尾端分别沿圆周对称设置两凸轮, 且尾端的凸轮与 首端的凸轮间隔 90 度设置, 在所述挠性轴的两端分别设置探头, 用以在所述挠性轴旋转 时, 采集对应的凸轮运转所产生的脉冲信号 ; 或者, 在所述挠性轴的尾端沿圆周对称设置四 个凸轮, 并在所述挠性轴的尾端设置探头, 用以在所述挠性轴旋转时, 采集对应的凸轮运转 所产生的脉冲信号 ; 0036 其中, 探头具体可以采。
19、用磁感应探头或电涡流探头。 0037 具体地, 如图2所示, 在挠性轴上沿圆周方向对称设置四个凸轮, 即凸轮1、 凸轮2、 凸轮 3 和凸轮 4, 在挠性轴旋转时, 通过探头采集对应的凸轮运转所产生的脉冲信号。 0038 作为一种实施方式, 可以在挠性轴的首端和尾端分别沿圆周对称设置两个凸轮, 且尾端的凸轮与首端的凸轮间隔 90 度设置。具体设置如下 : 在挠性轴的首端设置凸轮 1 和 凸轮 3, 凸轮 1 和凸轮 3 沿挠性轴的圆周呈 180设置, 即位于同一平面上, 如图 3 所示 ( 凸 轮 2 隐藏 ) ; 在挠性轴的尾端设置凸轮 2 和凸轮 4, 凸轮 2 和凸轮 4 成 180设置。
20、, 且凸轮 2 和凸轮 4 与凸轮 1 和凸轮 3 对应间隔 90 度设置, 如图 4 所示 ( 凸轮 2 隐藏 )。 0039 为了检测挠性轴转动时各凸轮的脉冲信号, 在挠性轴的两端, 对应凸轮的侧面, 分 别设置一个探头, 用以在挠性轴旋转时, 采集对应的凸轮运转所产生的脉冲信号。 0040 作为另一种实施方式, 考虑到两端设置探头的情况下, 存在安装误差或者探头的 工艺误差, 两端探头工作时, 两者的起点不可能达到绝对的同步, 由此会产生测量误差, 为 避免这种情况产生的误差, 可以将四个凸轮均设置在挠性轴的尾端, 这样只需在尾端设置 一个探头来采集四个凸轮运转所产生的脉冲信号, 由于四。
21、个凸轮的脉冲信号都是由一个探 头采集, 因此可以避免不同探头采集信号带来的误差。 0041 步骤 S102, 在所述挠性轴未施加负载的旋转周期内, 沿挠性轴的圆周方向, 通过所 述探头采集相邻两凸轮产生的脉冲信号之间的时间间隔 ; 0042 步骤 S103, 在所述挠性轴施加负载的旋转周期内, 沿挠性轴的圆周方向, 通过所述 探头采集相邻两凸轮产生的脉冲信号之间的时间间隔 ; 0043 步骤 S104, 根据所述旋转周期、 采集的时间间隔计算获取所述挠性轴的扭曲程度。 0044 以挠性轴的首端和尾端分别设置两个凸轮为例, 本发明实施例的测量原理如下 : 0045 结合图 2、 图 3 及图 5。
22、 所示, 通过挠性轴上的 4 个凸轮扫过磁感应探头或电涡流探 头时将产生扭曲程度信号。 0046 扭曲程度信号以四个脉冲为一个完整周期, 挠性轴旋转一周输出四个连续脉冲。 四个脉冲中, 第 1、 3 脉冲由挠性轴入口 ( 首端 ) 对应的两个凸轮 ( 凸轮 1 和凸轮 3) 产生, 第 2、 4 脉冲由扭转轴出口 ( 尾端 ) 对应的两个凸轮 ( 凸轮 2 和凸轮 4) 产生。 0047 当挠性轴传递的扭矩为 0 时, 理论上 4 个脉冲均匀分布, 或者说相隔 90相位, 或 者说各相邻脉冲之间有 90初始相位差。 0048 当挠性轴传递一定扭矩时, 第2、 4个脉冲相对于扭矩为0时将发生相位。
23、的偏移, 偏 说 明 书 CN 104316322 A 6 4/6 页 7 移方向和大小对应了测量扭曲程度。 0049 结合图 2、 图 3 和图 5, 详细阐述本实施例的信号采集方法 : 0050 每 4 个脉冲对应一个完整的旋转周期 (2T), 定义为 360。考虑各凸轮的对称性, 可以只处理半周期 (T), 定义为 180。 0051 信号采集时, 不间断地采集相邻脉冲之间的时间间隔 ( 比如上升沿之间的间隔 ), 在扭转方向固定的情况下, 第 2、 4 脉冲将产生 T 相位偏移时间 ( 以角度表示 )。 0052 具体地, 在挠性轴未施加负载的旋转周期 T 内, 沿挠性轴的圆周方向, 。
24、采集相邻两 凸轮产生的脉冲信号之间的时间间隔为两个, 分别为 T1、 T2, T1 代表凸轮 2 和凸轮 1 的 脉冲信号之间的时间间隔, T2 代表凸轮 2 和凸轮 3 的脉冲信号之间的时间间隔, 其中, T1 T2 T/2( 不计脉冲信号维持的时间长度, 即 T0 0)。 0053 在所述挠性轴施加负载的旋转周期 T 内, 沿挠性轴的圆周方向, 采集相邻两凸轮 产生的脉冲信号之间的时间间隔为两个, 分别为 T1、 T2, T1 代表凸轮 2 和凸轮 1 的脉冲信号 之间的时间间隔, T2 代表凸轮 2 和凸轮 3 的脉冲信号之间的时间间隔, 其中, T1+T2 T( 不 计脉冲信号维持的时。
25、间长度, 即 T0 0)。 0054 然后, 根据 T1、 T2、 T1、 T2 计算 T1 相对 T1 的相位偏移时间 T, 或者计算 T2 相 对 T2 的相位偏移时间 T( 结合图 5 所示的脉冲信号图 )。 0055 其中, T (T1-T2)/2 ; 0056 具体计算过程如下 : 0057 如图 5 所示, 考虑探头采集脉冲信号时, 脉冲信号维持的时间长度 T0, 则根据图 5 上面的脉冲信号图中 T1、 T2 可知, 挠性轴的旋转周期为 T ; 对应到图 5 下面的脉冲信号 图, 则有如下关系式 : 0058 T1+T2+2T0 T (1) 0059 T1-T+T0 T/2 (2。
26、) 0060 由上述 (1)、 (2) 可以计算出 : 0061 T (T1-T2)/2。 0062 之后, 根据所述相位偏移时间 T 计算凸轮 2 相对于凸轮 1 的偏转相位 ( 也可 以是, 根据相位偏移时间 T 计算凸轮 2 相对于凸轮 3 的偏转相位 ) ; 0063 其中 : 偏转相位 180 *T/T, 单位为 ( )。 0064 通常, 扭曲程度与 成正比, 其比例系数可以根据需要现场标定。 0065 由此, 根据偏转相位 及设定的比例系数, 可以计算得到挠性轴的扭曲程度。 0066 本实施例通过上述方案, 通过探头检测挠性轴上设置的凸轮在挠性轴加负载前 后所产生的脉冲信号的时间。
27、间隔, 可以很方便、 准确地对挠性轴带负载动态扭曲程度进行 检测, 填补了国内对挠性轴带负载动态扭曲程度检测的空白, 且该检测方法实现方便、 成本 低, 降低了采用进口检测设备的费用 ; 理论依据严密, 解决了国内对航空挠性轴产品检测一 直局限在静态物理现象的观察试验的问题。 0067 如图 4 所示, 本发明较佳实施例提出一种检测挠性轴带负载扭曲程度的装置, 包 括 : 设置模块 201、 第一采集模块 202、 第二采集模块 203 以及计算模块 204, 其中 : 0068 设置模块 201, 用于在挠性轴的首端和尾端分别沿圆周对称设置两凸轮, 且尾端的 凸轮与首端的凸轮间隔 90 度设。
28、置, 在所述挠性轴的两端分别设置探头, 用以在所述挠性轴 说 明 书 CN 104316322 A 7 5/6 页 8 旋转时, 采集对应的凸轮运转所产生的脉冲信号 ; 或者, 在所述挠性轴的尾端沿圆周对称设 置四个凸轮, 并在所述挠性轴的尾端设置探头, 用以在所述挠性轴旋转时, 采集对应的凸轮 运转所产生的脉冲信号 ; 0069 第一采集模块 202, 用于在所述挠性轴未施加负载的旋转周期内, 沿挠性轴的圆周 方向, 通过所述探头采集相邻两凸轮产生的脉冲信号之间的时间间隔 ; 0070 第二采集模块 203, 用于在所述挠性轴施加负载的旋转周期内, 沿挠性轴的圆周方 向, 通过所述探头采集相。
29、邻两凸轮产生的脉冲信号之间的时间间隔 ; 0071 计算模块 204, 用于根据所述旋转周期、 采集的时间间隔计算获取所述挠性轴的扭 曲程度。 0072 其中, 探头具体可以采用磁感应探头或电涡流探头, 或者还可以采用其探头。 0073 具体地, 如图2所示, 在挠性轴上沿圆周方向对称设置四个凸轮, 即凸轮1、 凸轮2、 凸轮 3 和凸轮 4, 在挠性轴旋转时, 通过探头采集对应的凸轮运转所产生的脉冲信号。 0074 作为一种实施方式, 可以在挠性轴的首端和尾端分别沿圆周对称设置两个凸轮, 且尾端的凸轮与首端的凸轮间隔 90 度设置。具体设置如下 : 在挠性轴的首端设置凸轮 1 和 凸轮 3,。
30、 凸轮 1 和凸轮 3 沿挠性轴的圆周呈 180设置, 即位于同一平面上, 如图 3 所示 ( 凸 轮 2 隐藏 ) ; 在挠性轴的尾端设置凸轮 2 和凸轮 4, 凸轮 2 和凸轮 4 成 180设置, 且凸轮 2 和凸轮 4 与凸轮 1 和凸轮 3 对应间隔 90 度设置, 如图 4 所示 ( 凸轮 2 隐藏 )。 0075 为了检测挠性轴转动时各凸轮的脉冲信号, 在挠性轴的两端, 对应凸轮的侧面, 分 别设置一个探头, 用以在挠性轴旋转时, 采集对应的凸轮运转所产生的脉冲信号。 0076 作为另一种实施方式, 考虑到两端设置探头的情况下, 存在安装误差或者探头的 工艺误差, 两端探头工作时。
31、, 两者的起点不可能达到绝对的同步, 由此会产生测量误差, 为 避免这种情况产生的误差, 可以将四个凸轮均设置在挠性轴的尾端, 这样只需在尾端设置 一个探头来采集四个凸轮运转所产生的脉冲信号, 由于四个凸轮的脉冲信号都是由一个探 头采集, 因此可以避免不同探头采集信号带来的误差。 0077 以挠性轴的首端和尾端分别设置两个凸轮为例, 本发明实施例的测量原理如下 : 0078 结合图 2、 图 3 及图 5 所示, 通过挠性轴上的 4 个凸轮扫过磁感应探头或电涡流探 头时将产生扭曲程度信号。 0079 扭曲程度信号以四个脉冲为一个完整周期, 挠性轴旋转一周输出四个连续脉冲。 四个脉冲中, 第 1。
32、、 3 脉冲由挠性轴入口 ( 首端 ) 对应的两个凸轮 ( 凸轮 1 和凸轮 3) 产生, 第 2、 4 脉冲由扭转轴出口 ( 尾端 ) 对应的两个凸轮 ( 凸轮 2 和凸轮 4) 产生。 0080 当挠性轴传递的扭矩为 0 时, 理论上四个脉冲均匀分布, 或者说相隔 90相位, 或 者说各相邻脉冲之间有 90初始相位差。 0081 当挠性轴传递一定扭矩时, 第2、 4个脉冲相对于扭矩为0时将发生相位的偏移, 偏 移方向和大小对应了测量扭曲程度。 0082 结合图 2、 图 3 和图 5, 详细阐述本实施例的信号采集方法 : 0083 每四个脉冲对应一个完整的旋转周期 (2T), 定义为 36。
33、0。考虑各凸轮的对称性, 可以只处理半周期 (T), 定义为 180。 0084 信号采集时, 不间断地采集相邻脉冲之间的时间间隔 ( 比如上升沿之间的间隔 ), 在扭转方向固定的情况下, 第 2、 4 脉冲将产生 T 相位偏移时间 ( 以角度表示 )。 说 明 书 CN 104316322 A 8 6/6 页 9 0085 具体地, 在挠性轴未施加负载的旋转周期 T 内, 沿挠性轴的圆周方向, 采集相邻两 凸轮产生的脉冲信号之间的时间间隔为两个, 分别为 T1、 T2, T1 代表凸轮 2 和凸轮 1 的 脉冲信号之间的时间间隔, T2 代表凸轮 2 和凸轮 3 的脉冲信号之间的时间间隔, 。
34、其中, T1 T2 T/2( 不计脉冲信号维持的时间长度, 即 T0 0)。 0086 在所述挠性轴施加负载的旋转周期 T 内, 沿挠性轴的圆周方向, 采集相邻两凸轮 产生的脉冲信号之间的时间间隔为两个, 分别为 T1、 T2, T1 代表凸轮 2 和凸轮 1 的脉冲信号 之间的时间间隔, T2 代表凸轮 2 和凸轮 3 的脉冲信号之间的时间间隔, 其中, T1+T2 T( 不 计脉冲信号维持的时间长度, 即 T0 0)。 0087 然后, 根据 T1、 T2、 T1、 T2 计算 T1 相对 T1 的相位偏移时间 T, 或者计算 T2 相 对 T2 的相位偏移时间 T( 结合图 5 所示的脉。
35、冲信号图 )。 0088 其中, T (T1-T2)/2 ; 0089 具体计算过程如下 : 0090 如图 5 所示, 考虑探头采集脉冲信号时, 脉冲信号维持的时间长度 T0, 则根据图 5 上面的脉冲信号图中 T1、 T2 可知, 挠性轴的旋转周期为 T ; 对应到图 5 下面的脉冲信号 图, 则有如下关系式 : 0091 T1+T2+2T0 T (1) 0092 T1-T+T0 T/2 (2) 0093 由上述 (1)、 (2) 可以计算出 : 0094 T (T1-T2)/2。 0095 之后, 根据所述相位偏移时间 T 计算凸轮 2 相对于凸轮 1 的偏转相位 ( 也可 以是, 根据。
36、相位偏移时间 T 计算凸轮 2 相对于凸轮 3 的偏转相位 ) ; 0096 其中 : 偏转相位 180 *T/T, 单位为 ( )。 0097 通常, 扭曲程度与 成正比, 其比例系数可以根据需要现场标定。 0098 由此, 根据偏转相位 及设定的比例系数, 可以计算得到挠性轴的扭曲程度。 0099 本实施例通过上述方案, 通过探头检测挠性轴上设置的凸轮在挠性轴加负载前 后所产生的脉冲信号的时间间隔, 可以很方便、 准确地对挠性轴带负载动态扭曲程度进行 检测, 填补了国内对挠性轴带负载动态扭曲程度检测的空白, 且该检测方法实现方便、 成本 低, 降低了采用进口检测设备的费用 ; 理论依据严密。
37、, 解决了国内对航空挠性轴产品检测一 直局限在静态物理现象的观察试验的问题。 0100 以上所述仅为本发明的优选实施例, 并非因此限制本发明的专利范围, 凡是利用 本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换, 或直接或间接运用在其它相关的技 术领域, 均同理包括在本发明的专利保护范围内。 说 明 书 CN 104316322 A 9 1/3 页 10 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 104316322 A 10 2/3 页 11 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 104316322 A 11 3/3 页 12 图 6 说 明 书 附 图 CN 104316322 A 12 。