[发明专利]一种齿轮时变啮合刚度测量计算方法

权利要求书

1.一种齿轮时变啮合刚度测量计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:步骤一，在齿轮齿根处布置光纤光栅传感器测量齿轮啮合过程中的动态应变过程，光纤光栅传感器的输出端从齿轮安装轴中心孔引出，通过光纤旋转连接器将光纤光栅传感器的测量数据输送到解调系统，解调系统将光纤光栅传感器输出的光信号转化为数字信号输送至上位机，上位机将光纤光栅传感器测量的温度信号与齿根动应变信号分离；步骤二，在被测齿轮对应的输入或输出轴上安装扭矩传感器进行扭矩测量，将扭矩传感器所测量的扭矩数据与光纤光栅传感器的测量数据同步输送到上位机；步骤三，通过所测扭矩数据计算出齿轮总的载荷力的大小,并根据载荷分配系数关系计算双齿啮合区或多齿啮合区中各个单齿的受力状态,结合光纤光栅传感器测量得到齿根处的变形，从而根据力与变形的对应关系得到单齿时变啮合刚度；步骤四，对步骤三中计算得到的多个单齿时变啮合刚度进行插值，使得各单齿的时变啮合刚度序列长度相等，然后根据时间同步的原则对相邻的单齿时变啮合刚度进行计算融合，从而得到齿轮综合时变啮合刚度。

2.根据权利要求1所述的齿轮时变啮合刚度测量计算方法，其特征在于，光纤光栅传感器通过埋敷或者粘贴的方式固定在齿轮的齿根处。

3.根据权利要求1或2所述的齿轮时变啮合刚度测量计算方法，其特征在于，上位机通过回归或滤波的方法将温度信号与旋转齿轮的齿根动应变信号分离。

4.根据权利要求1或2所述的齿轮时变啮合刚度测量计算方法，其特征在于，所述步骤三中，通过测量扭矩，并且根据齿轮几何参数，以及齿间载荷分配系数计算得出啮合过程中单齿的受力状态。

5.根据权利要求1或2所述的齿轮时变啮合刚度测量计算方法，其特征在于，所述步骤四中，对旋转齿轮的单齿时变啮合刚度进行插值并根据时间同步的原则进行融合得到综合时变啮合刚度，具体为，按照第一个双齿啮合区、单齿啮合区、第二个双齿啮合区将测量得到单个齿轮的时变啮合刚度在一个啮合周期内进行分段插值，插值完成后，分别以不同啮合区的起始点和终止点为参考点，根据前一个齿的第二段双齿啮合区与下一个齿的第一段双齿啮合区重合，将多个齿的啮合刚度信号进行叠加，从而得到综合时变啮合刚度。