[發明專利]一種齒輪傳動噪聲檢測與分析系統

有效

• 申請號: 201910307315.3
• 申請日: 2019-04-17
• 公開（公告）號: CN109916620B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 王宏民;劉洪超;薛萍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01M13/021
• 分類號: G01M13/021;G01M13/028
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 楊樂

一種齒輪傳動噪聲檢測與分析系統，屬于機械診斷領域。本發明為了解決現有齒輪傳動噪聲檢測及分析系統所存在的缺陷的問題；本發明包括驅動模塊、數據采集模塊、負載模塊和控制模塊，驅動模塊用于驅動被測齒輪的運轉；數據采集模塊用于收集齒輪傳動過程中所產生的噪聲數據；負載模塊為齒輪的傳動過程提供模擬負載；控制模塊用于控制整個系統的運轉；本發明解決了現有齒輪傳動噪聲檢測及分析系統所存在的缺陷的問題。

技術領域

本發明涉及一種機械噪聲檢測分析系統，屬于機械檢測領域，具體涉及一種齒輪傳動噪聲監測與分析系統。

背景技術

齒輪作為機械制造行業中的關鍵零部件之一，其傳動質量直接關系到機械設備的性能和壽命。而齒輪傳動噪聲主要是由基體的振動噪聲和齒輪的嚙合噪聲所耦合而成，其噪聲強弱就代表了齒輪的傳動質量好壞，因此對齒輪傳動噪聲的要求就越來越高。為了保證齒輪產品的合格率，在下線之前必須對齒輪的傳動噪聲進行檢測并分析產生噪聲的根源。

在中國實用新型專利說明書CN02218996中公開了一種齒輪噪聲檢查機，此設備分為I軸和II軸，在I軸主軸和II軸主軸的尾部分別安裝一個發訊磁鋼，在I軸主軸箱體和II軸主軸箱體上分別安裝一個霍爾傳感器，通過調整霍爾傳感器與發訊磁鋼之間的距離，接受霍爾傳感器感應信號；在I軸尾架和II軸尾架上分別安裝一個加速度傳感器來收集齒輪振動信號，在被測齒輪與標準齒輪相嚙合的區域安裝一個傳聲器來收集齒輪噪聲信號。該檢查機可以完成被檢測齒輪與標準齒輪嚙合時所產生的噪聲的定量檢測，來判斷被檢測齒輪是否合格，并找出被檢測齒輪上的毛刺位置。在中國實用新型專利說明書CN201820036880中公開了一種新型差速器齒輪傳動噪音檢測裝置，此裝置是將齒輪傳動箱設于工作臺中部，齒輪傳動箱上設有動力輸入軸和動力輸出軸；驅動電機設于齒輪傳動箱左側；負載機構設于齒輪傳動箱右側，包括負載輪支架、負載動力輸入軸、負載輪、橫桿、摩擦盤、摩擦盤施力桿、上壓桿、連接套筒和下壓桿；檢測分析機構包括分貝儀、音調分析儀、音色分析儀和齒輪傳動噪音問題分析器設于工作臺前表面，用以齒輪噪音分析。

綜合來看，現有齒輪傳動噪聲檢測系統主要存在以下兩點缺陷：一是目前的噪聲檢測系統對齒輪傳動的載荷大小無法實現精確控制；二是在齒輪傳動噪聲的采集部分缺少有效的三維空間傳聲器陣列。三是在齒輪傳動噪聲的分析部分缺少轉速、負載等多維數據的綜合以及對傳動噪聲的解耦過程。

發明內容

本申請的一種齒輪傳動噪聲監測與分析系統，具有三維空間噪音檢測和可控負載的特點，實現傳動齒輪噪聲位置的精確定位。

一種齒輪傳動噪聲檢測與分析系統，包括：

被測齒輪組件，被測齒輪組件包括嚙合的主動齒輪和從動齒輪；

驅動模塊，驅動模塊的輸出端與被測齒輪組件的主動齒輪建立連接，為被測齒輪組件提供驅動力；

負載模塊，負載模塊輸出端與被測齒輪組件的從動齒輪建立連接，為被測齒輪組件提供虛擬負載；

數據采集模塊，包括三維聲音采集裝置，三維聲音采集裝置包括隔音箱，隔音箱的內壁上安裝有若干傳聲器；

控制模塊，控制模塊包括上位機，上位機分別與驅動模塊、負載模塊和數據采集模塊建立連接，用以向驅動模塊、負載模塊發送控制命令，并接收數據采集模塊采集到傳動齒輪的數據，并對數據進行處理得到齒輪傳動信息。

進一步的，所述隔音箱箱為密封箱體，箱體內壁上貼覆有隔音層，所述傳聲器均勻陣列分布在隔音箱的上端內壁和周向內壁上，所述控制模塊與傳聲器建立連接。

進一步的，驅動模塊包括伺服電機、脈沖采集器和伺服電機控制器，上位機通過脈沖采集器采集伺服電機的轉速信息，上位機通過伺服電機控制器將控制指令送至伺服電機。

進一步的，所述數據采集模塊包括加速度傳感器，加速度傳感器安裝在被測齒輪組件上。