[發明專利]一種測試發動機正時輪系動態響應的裝置及方法

在審

• 申請號: 201811035456.6
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109060359A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 龍尚斌;上官文斌
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;黃海波

1.一種測試發動機正時輪系動態響應的裝置，其特征在于：包括：

若干角位移傳感器工裝，分別設置在曲軸齒形帶輪、第一齒形帶輪和第二齒形帶輪中心，用于測量各齒形帶輪的角位移、角速度數據；

若干激光位移傳感器工裝，分別固定在機座上，用于測量皮帶的抖動量及自動張緊器的張緊臂的擺動位移；

各角位移傳感器工裝、激光位移傳感器工裝所得到的信號通過數據采集卡采集后傳輸至計算機，所述計算機處理數據得到各帶輪的角位移、角速度，皮帶的抖動量與自動張緊器的張緊臂的擺動位移，同時將張緊臂的擺動位移通過幾何關系轉換為擺角值。

2.根據權利要求1所述的測試發動機正時輪系動態響應的裝置，其特征在于：所述的角位移傳感器工裝包括角位移編碼器工裝，所述的角位移編碼器工裝包括角位移編碼器、法蘭，所述法蘭的一端設置有與所述角位移編碼器的旋轉軸固定連接的盲孔，所述法蘭的另一端與對應的齒形帶輪固定連接。

3.根據權利要求2所述的測試發動機正時輪系動態響應的裝置，其特征在于：所述法蘭上沿徑向設置有直達所述盲孔的螺紋孔，所述的螺紋孔內配合設置有定位螺栓；所述角位移編碼器的編碼器主體與法蘭之間設置有1～2mm的安裝間隙。

4.根據權利要求2所述的測試發動機正時輪系動態響應的裝置，其特征在于：所述法蘭連接各齒形帶輪的一端設置有內腔。

5.根據權利要求1所述的測試發動機正時輪系動態響應的裝置，其特征在于：所述的角位移傳感器工裝包括霍爾式磁感應傳感器工裝，所述的霍爾式磁感應傳感器工裝包括L形支座、霍爾式磁感應傳感器，所述L形支座上設置有分別連接機座和霍爾式磁感應傳感器的長圓孔，所述霍爾式磁感應傳感器通過螺母固定在所述L形支座上的長圓孔上并布置在對應齒形帶輪周邊位置，利用齒頂與齒槽間產生的脈沖信號，得到帶輪的角速度、角位移。

6.根據權利要求5所述的測試發動機正時輪系動態響應的裝置，其特征在于：所述的霍爾式磁感應傳感器工裝還包括設置有長圓孔、與L形支座相配合的一字形支座。

7.根據權利要求1所述的測試發動機正時輪系動態響應的裝置，其特征在于：所述的激光位移傳感器工裝包括設L形支座、通過螺栓固定在所述L形支座上的激光位移傳感器，所述L形支座上設置有連接機座的長圓孔及螺栓。

8.根據權利要求7所述的測試發動機正時輪系動態響應的裝置，其特征在于：所述激光位移傳感器的的測量探頭的有效測量范圍包括皮帶的最大抖動范圍和所述張緊臂的最大擺動范圍。

9.根據權利要求1至9中任一項所述的測試發動機正時輪系動態響應的裝置，其特征在于：所述的張緊臂上設置有增加長度的一字形鐵片。

10.一種基于權利要求1至9中任一項所述裝置測試發動機正時輪系動態響應的方法，其特征在于，包括步驟：

利用激光位移傳感器工裝集兩齒形帶輪中間位置的皮帶抖動量δ和張緊臂的擺動位移；利用角位移傳感器工裝采集各齒形帶輪的角位移θ_i、角速度數據；

根據角位移θ_i、角速度數據與理論角位移、角速度值進行比較，得到其波動大小；利用幾何關系得到張緊臂的擺角值θ_t，并通過傅里葉變換得到張緊臂擺角的頻域值：

其中，h₀為張緊臂的支點距離，a為張緊臂的初始擺角，h₁為激光傳感器測量距離，L為激光傳感器測量點與支點P的距離，h₂為張緊臂擺動θ_t時激光傳感器的測量距離；

計算各齒形帶輪間的傳動誤差ε：

ε＝θ_i-R_jθ_j/R_i

其中，R_j為輪j的半徑，θ_j為輪j的角位移，R_i為輪i的半徑，θ_i為輪i的角位移。