[发明专利]一种齿轮时变啮合刚度测量计算方法

摘要

本发明公开了一种齿轮时变啮合刚度测量计算方法，利用分布式光纤光栅传感器对旋转齿轮多个齿根动应变直接测量，将采集齿根应力应变信号通过数据处理方法转化为齿根的变形，通过扭矩测量和载荷分配计算得到每个齿根处的受力情况，进而得到齿轮单齿时变啮合刚度，然后对但齿啮合刚度进行插值和数值相加，进一步得到齿轮啮合的综合啮合刚度。本发明方法可对齿轮啮合过程中的多个齿根应变进行测量，同时不影响齿轮的正常运行，适用于实际动态运行工况。

主权项

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。