本文關鍵詞：高速旋轉軸的動態(tài)扭矩測試研究

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【摘要】：傳動軸和旋轉部件作為動力傳動系統(tǒng)中的關鍵部件，其傳動效能關乎到動力機械的安全性和可靠性。扭矩是傳動軸的核心動態(tài)參數(shù)之一，是衡量機械傳動系統(tǒng)性能的典型指標。通過對旋轉部件扭矩等參數(shù)的測量，可以科學評估整個動力機械傳動的傳動性能和功率分配，以便為各種機械設備的研制開發(fā)、產品質量檢驗提供有力的技術支撐。 通過對扭矩測試的國內外發(fā)展現(xiàn)狀的研究，可以發(fā)現(xiàn)國內外在扭矩傳感方面都在進行積極的探索，也已經達到較高的精度。但是在轉軸高速旋轉的情況下，應變片扭矩測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，造成信號誤差大；磁彈性式、磁電式等方法，由于高轉速帶來的強振動，會出現(xiàn)測試失靈的問題。 針對高速旋轉軸的扭矩測試，本文提出基于圓容柵傳感器的扭矩測試方法。該測試方法主要是利用兩組圓容柵傳感器和微小相位差測量電路實現(xiàn)旋轉軸的扭矩測試。具體原理如下：旋轉軸的轉動造成圓容柵傳感器的電容量發(fā)生改變，這種變化通過差動脈寬調制電路、單端差分運放電路和低通濾波電路轉化為類正弦周期信號。而旋轉軸的扭轉變形，，反映在兩組圓容柵傳感器所得到的兩路信號的相位差上。兩路類正弦信號的相位差，通過以FPGA設計的微小相位差檢測電路得到有效測量。利用扭矩、扭轉角和相位差三者之間的對應關系，實現(xiàn)對旋轉軸扭矩的非接觸式測試。通過理論推導、測試方案的設計、功能仿真和實地測試，驗證了方案可行性。這種方法為提高大型動力機械的動力性能提供了設計依據(jù)和驗證方法。
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH113;TP212

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本文編號：1155000