[發明專利]減速器傳動誤差測試時快速消除偏心的方法

有效

• 申請號: 201810955226.5
• 申請日: 2018-08-21
• 公開（公告）號: CN108956136B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 石照耀;王輝;林家春;于渤;徐航
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

本發明公開了減速器傳動誤差測試時快速消除偏心的方法，本方法是利用減速器傳動誤差與其傳動比呈強線性關系的特點將傳動誤差按照傳動比等分成相應的等份，分別計算得到各分段傳動誤差的偏心量，在此基礎上分別消除傳動誤差中各段偏心分量。從消除偏心誤差的結果可以看出，本發明提出的傳動誤差偏心消除方法簡單有效，可以快速地實現對減速器傳動誤差曲線中偏心誤差的消除，而不改變傳動誤差的原始波形，從而為準確地評定減速器傳動精度等級提供了保證。本發明提出的方法同樣可以用于具有偏心的數據處理中，如果減速器由多級組成，可以按照本方法消除相應傳動級所引起的偏心誤差。

技術領域

本發明公開了減速器傳動誤差測試時快速消除偏心的方法，屬于減速器性能分析技術領域。

背景技術

傳動誤差是減速器傳動性能的一項重要指標，對于評價減速器的傳動精度具有重要的參考意義，但是在減速器性能檢測時由于測試裝置的加工誤差和安裝誤差不可避免的會在減速器傳動誤差測試曲線中引入偏心誤差，從而對減速器傳動精度的評定帶來干擾，如果不經過適當的方法對其消除，將得到減速器精度評定等級比實際精度低的評判結果。通常消除偏心的方法主要采用傅里葉分解的方法，此種方法是將測得的傳動誤差經過傅里葉變換獲得頻域波形，尋找偏心分量然后將其從頻譜中去除，最后將頻域波形變換到時域。此種方法存在以下一些缺點：①算法復雜，對計算機的運算速度要求高，不能實現及時響應；②對于偏心分量的辨識難度大，不易找到正確的偏心誤差頻率；③去除誤差后頻率變換得到的傳動誤差波形會受到傅里葉變換殘差的影響，導致原始傳動誤差曲線畸變。

發明內容

本方法的目的在于針對減速器傳動誤差測試的特點，提出了一種快速消除減速器傳動誤差偏心分量的方法，其優點是算法簡單，對計算機的運算性能要求低，能實現快速顯示結果，并且對傳動誤差的原始數據不會形成干擾，避免影響評價結果的準確性。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案包括如下步驟：

搭建減速器傳動誤差測試裝置，該裝置包括輸入端角度編碼器1，被測減速器2，輸出端角度編碼器3，數據采集卡4和計算機5。測試傳動誤差時首先由輸入端角度編碼器1和輸出端角度編碼器3分別同步采集被測減速器2的輸入端和輸出端轉角信號，并將輸入端和輸出端轉角信號送入至數據采集卡4中，再經過信號轉換送入計算機5進行數據處理。

具體過程如下:

S1假設輸入端角度編碼器(1)采集的信號序列是輸出端角度編碼器(3)采集到的信號序列是減速器的傳動比是i^H，一共采集n個數據點，那么按照傳動誤差的計算公式得到減速器的傳動誤差ste如式(1)所示：

ste＝θ_2i-θ_1i/i^H………………………………………(1)

式中：ste是減速器的傳動誤差；θ_2i是輸出端角度編碼器信號；θ_1i是輸入端角度編碼器信號；i^H是減速器的傳動比；n是角度編碼器采集的信號點數；

S2按照減速器傳動比i^H將傳動誤差曲線等份成相應的i^H等份，如式(2)所示；

式中：E_k是第k等份的傳動誤差；ste是減速器的傳動誤差；i^H是減速器的傳動比；n是角度編碼器采集的信號點數；

S3通過式(3)分別求得各等份傳動誤差的偏心量；

式中：是第k等份的傳動誤差偏心量；θ_2j是輸出端角度編碼器信號；θ_1j是輸入端角度編碼器信號；i^H是減速器的傳動比；n是角度編碼器采集的信號點數；