轉(zhuǎn)速傳感器失效模式是航空發(fā)動機適航審定的一項重要內(nèi)容。目前,國內(nèi)外對發(fā)動機傳感器失效模式的研究主要集中于傳感器探針內(nèi)部部件或是調(diào)理電路的優(yōu)化設(shè)計。作為航空測速系統(tǒng)的重要組成部分,被測齒輪對于傳感器輸出信號的影響鮮有研究。本文通過分析不同齒輪構(gòu)型、工作環(huán)境溫度以及齒輪的機械故障對傳感器輸出信號的影響,研究與被測齒輪相關(guān)的傳感器失效模式,為開展航空發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器適航審定提供支持。本文基于CFM56航空發(fā)動機N1轉(zhuǎn)速傳感器檢測平臺建立物理模型,并使用Ansoft Maxwell進行電磁分析獲得原始信號。然后基于軟件Matlab,通過數(shù)字信號處理的方式,建立信號調(diào)理電路的數(shù)值計算模型。最后基于軟件Matlab進行信號特征檢測程序設(shè)計,通過分析不同情況下傳感器輸出信號的高、低電平值,信號占空比,有效電壓值和轉(zhuǎn)速檢測值研究傳感器失效模式。針對齒輪構(gòu)型對輸出信號的影響,本文設(shè)置漸開角度為0~o、5~o、10~o和15~o的齒輪進行仿真試驗。仿真結(jié)果表明漸開角度增大時部分轉(zhuǎn)速下傳感器出現(xiàn)失效現(xiàn)象。針對工作環(huán)境溫度對輸出信號的影響,首先通過理論分析得到被測齒輪熱膨脹效應引發(fā)的測量距離最大變化量為0.2... 

【文章來源】：中國民航大學天津市

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景與研究意義
    1.2 航空轉(zhuǎn)速測控技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 航空轉(zhuǎn)速傳感器失效模式研究現(xiàn)狀
        1.3.1 航空轉(zhuǎn)速傳感器
        1.3.2 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器失效模式
        1.3.3 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器建模方法
    1.4 本課題主要工作內(nèi)容
第二章 航空轉(zhuǎn)速傳感器數(shù)值計算模型的建立
    2.1 航空轉(zhuǎn)速傳感器電磁模型的建立
        2.1.1 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器工作原理
        2.1.2 磁電式傳感器失效現(xiàn)象及原因分析
        2.1.3 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器物理模型的建立
    2.2 航空轉(zhuǎn)速傳感器調(diào)理電路模型的建立
        2.2.1 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器調(diào)理電路
        2.2.2 調(diào)理電路數(shù)字濾波器程序設(shè)計
        2.2.3 調(diào)理電路方波轉(zhuǎn)換程序設(shè)計
    2.3 數(shù)值計算模型的有效性驗證
    2.4 本章小結(jié)
第三章 航空轉(zhuǎn)速傳感器信號特性檢測程序設(shè)計
    3.1 信號特性和跳變點識別
        3.1.1 信號特性分析
        3.1.2 信號跳變點識別程序設(shè)計
    3.2 信號特征值檢測程序設(shè)計
        3.2.1 信號高、低電平檢測程序設(shè)計
        3.2.2 信號占空比檢測程序設(shè)計
        3.2.3 信號有效電壓值的計算方法
    3.3 發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測程序設(shè)計
    3.4 本章小結(jié)
第四章 被測齒輪構(gòu)型對輸出信號特征的影響分析
    4.1 被測齒輪構(gòu)型分類
    4.2 齒輪漸開角角度對輸出信號特征的影響分析
        4.2.1 齒輪漸開角角度對信號高、低電平的影響分析
        4.2.2 齒輪漸開角角度對信號占空比的影響分析
        4.2.3 齒輪漸開角角度對信號有效電壓值的影響分析
    4.3 齒輪漸開角角度對輸出信號轉(zhuǎn)速檢測的影響分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 工作環(huán)境溫度對輸出信號特征的影響分析
    5.1 工作環(huán)境溫度對測量距離的影響分析
    5.2 工作環(huán)境溫度對輸出信號特征的影響分析
        5.2.1 工作環(huán)境溫度對信號高、低電平的影響分析
        5.2.2 工作環(huán)境溫度對信號占空比的影響分析
        5.2.3 工作環(huán)境溫度對信號有效電壓值的影響分析
    5.3 工作環(huán)境溫度對輸出信號轉(zhuǎn)速檢測的影響分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 被測齒輪機械故障對輸出信號特征的影響分析
    6.1 被測齒輪機械故障分類
    6.2 被測齒輪迎風面磨損對傳感器輸出信號的影響分析
        6.2.1 被測齒輪迎風面磨損模型的建立
        6.2.2 被測齒輪迎風面磨損對信號高、低電平的影響分析
        6.2.3 被測齒輪迎風面磨損對信號占空比的影響分析
        6.2.4 被測齒輪迎風面磨損對信號有效電壓值的影響分析
        6.2.5 被測齒輪迎風面磨損對信號轉(zhuǎn)速檢測的影響分析
    6.3 被測齒輪斷裂對傳感器輸出信號的影響分析
        6.3.1 被測齒輪齒峰斷裂模型的建立
        6.3.2 被測齒輪齒峰斷裂對信號高、低電平的影響分析
        6.3.3 被測齒輪齒峰斷裂對信號占空比的影響分析
        6.3.4 被測齒輪齒峰斷裂對信號有效電壓值的影響分析
        6.3.5 被測齒輪齒峰斷裂對信號轉(zhuǎn)速檢測的影響分析
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻



本文編號：2906121