【摘要】： 主軸軸心軌跡不僅能夠反映主軸的回轉(zhuǎn)精度,而且是主軸運(yùn)行狀態(tài)和故障征兆的重要依據(jù)。研究表明,旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)主要是由不平衡引起的,通過(guò)動(dòng)平衡能夠使主軸的回轉(zhuǎn)精度得到很大的提高。因此,本文對(duì)主軸的軸心軌跡和動(dòng)平衡測(cè)試進(jìn)行了研究。 首先,本文對(duì)主軸軸心軌跡的測(cè)試方法和誤差分離技術(shù)進(jìn)行了研究,選擇了雙向動(dòng)態(tài)法和反向誤差分離方法。對(duì)主軸動(dòng)平衡測(cè)試進(jìn)行了研究,重點(diǎn)分析了影響系數(shù)法的單面動(dòng)平衡和雙面動(dòng)平衡測(cè)試方法以及不平衡振動(dòng)信號(hào)的求解算法。為了實(shí)現(xiàn)基頻信號(hào)的精確測(cè)量,通過(guò)對(duì)振動(dòng)信號(hào)的基頻成分進(jìn)行頻率細(xì)化,使其測(cè)量達(dá)到了較高的精度。 其次,設(shè)計(jì)了主軸軸心軌跡和動(dòng)平衡測(cè)試系統(tǒng)。根據(jù)測(cè)試要求選擇所需硬件,搭建了測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置,測(cè)試系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集,最高采樣頻率達(dá)到100KHz。 再次,測(cè)試軟件采用Labview對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)。軟件系統(tǒng)包含主軸軸心軌跡和動(dòng)平衡測(cè)試功能,界面具有很強(qiáng)的易操作性,具有豐富的數(shù)字信號(hào)處理和分析功能,如:低通濾波、頻域分析、小波分析等。 最后,對(duì)ZHS-1型多功能轉(zhuǎn)子進(jìn)行了兩截面軸心軌跡和動(dòng)平衡測(cè)試實(shí)驗(yàn)。測(cè)試結(jié)果表明對(duì)于回轉(zhuǎn)誤差重復(fù)性較好的主軸,用反向法能夠有效的分離回轉(zhuǎn)誤差和圓度誤差;主軸的轉(zhuǎn)速和不平衡量是影響其回轉(zhuǎn)誤差的重要因素,同時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行了單面和雙面動(dòng)平衡測(cè)試,轉(zhuǎn)子經(jīng)平衡后其振動(dòng)量有了顯著的下降。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH165.3
【圖文】：

事故都在軸心軌跡中有所反映。軸心軌跡是診斷專家在現(xiàn)一項(xiàng)不可缺少的故障征兆信息[28]。軸心軌跡是軸心的回轉(zhuǎn)反映主軸的回轉(zhuǎn)誤差。測(cè)量主軸軸心軌跡是國(guó)內(nèi)外有關(guān)學(xué)者的一個(gè)重要研究方向軸心軌跡的測(cè)量方法、誤差分離方法進(jìn)行闡述。軸心軌跡測(cè)量方法動(dòng)態(tài)測(cè)量法的軸心誤差運(yùn)動(dòng)是一個(gè)二維平面運(yùn)動(dòng)，因此至少需要兩個(gè)面內(nèi)同時(shí)采集數(shù)據(jù)，將各傳感器的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到向動(dòng)態(tài)測(cè)量法是在主軸兩個(gè)相互垂直的方向上安裝傳感器信號(hào)，這種方法也稱為雙坐標(biāo)測(cè)量法[29]。如圖 2-1 所示，號(hào)分別代表兩個(gè)方向上回轉(zhuǎn)誤差運(yùn)動(dòng)的分量，將兩組位移軸的軸心軌跡。傳統(tǒng)的雙向動(dòng)態(tài)測(cè)量法忽略了主軸的形狀轉(zhuǎn)誤差遠(yuǎn)大于圓度誤差的場(chǎng)合。本文所使用是這種測(cè)量方法

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文轉(zhuǎn)子的不平衡量。雙面平衡的根據(jù)是剛性轉(zhuǎn)子的任意不平衡狀態(tài)均可由選兩個(gè)校正平面上的兩個(gè)等效不平衡量代替。其原理與單面相同，也是通過(guò)試重（或去掉質(zhì)量）的方法，獲取系統(tǒng)的影響系數(shù)和不平衡量。對(duì)于直徑度比小于 1：5 的長(zhǎng)細(xì)軸應(yīng)進(jìn)行雙面動(dòng)平衡。測(cè)試原理如圖 3-2 所示。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文3.2 不平衡振動(dòng)信號(hào)的處理算法轉(zhuǎn)子因質(zhì)量不平衡產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)是與轉(zhuǎn)速同頻的周期信號(hào)，而傳感器測(cè)得的振動(dòng)信號(hào)是不平衡振動(dòng)信號(hào)和其它頻率成分的合成信號(hào)，精確獲取與轉(zhuǎn)速同頻信號(hào)的幅值和與相位是進(jìn)行不平衡量測(cè)量的前提。本文所采用的相位含義為基頻振動(dòng)高點(diǎn)滯后于基準(zhǔn)鑒相脈沖的角度。不平衡振動(dòng)信號(hào)的相位檢測(cè)如 3-所示，由圖可以看出不平衡振動(dòng)信號(hào)的相位為j 。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2763681