减速器性能测试虚拟仪器的研究与开发

    0　引言

    减速器作为机械设备的关键部件,其性能的好坏直接影响设备运行效率的高低。传统的减速器性能检测方法,主要是依靠功能单一、价格昂贵、可重配置性弱的分散 型仪表和装置完成。虚拟仪器的精髓在于用户可以根据自己的需求来定义功能和性能,复杂的硬件功能可以通过简单的软件方法来实现。采用虚拟仪器技术进行减速 器性能测试,充分利用了虚拟仪器“软件就是仪器”的思想,在必需的硬件环境下尽可能发挥软件功能,完成信号采集、信号分析、测试结果的存储显示、测试数据 的管理等工作。本文利用虚拟仪器技术,研究开发了减速器性能测试分析虚拟仪器。

    1　减速器性能测试试验方法及测试原理

    减速器性能试验主要包括空载、效率、温升、噪声、超载和耐久试验,试验系统如图1所示。根据测试要求,系统配备有转矩转速、温度、噪声等传感器。

    1.1　减速器性能测试项目和要求

    (1)空载试验

    正向和反向空载跑合到油温平稳,测量扭矩及转速、空载功率、油池平衡温度、机壳温度(各测点的最高温度)。检查泄漏、振动、噪声等有无异常,热平衡时温升小于60℃。

    (2)效率试验

    减速器按正、反两个方向各运转8h,加载和运转时间按测试要求。测量减速器的输出、输入转速和扭矩,绘制效率—负荷曲线。

    (3)温升试验

    在额定载荷下,连续运转至油池温度达到平衡,记录达到热平衡所需时间,进行正、反向试验,每15min记录一次温度,绘制温升曲线。

    (4)噪声试验

    在满载条件下,进行正、反向试验,测量四个点的噪声,取其平均值为测量值。

    (5)超载试验

    逐级加载至额定载荷的125%,运转10min。检查齿轮接触情况并记录。

    (6)耐久试验

    在额定载荷下,运转1000h,每15min记录一次温度,绘制温升曲线。在200h、500h、800h时停机检查,按减速器齿轮轮齿失效判别标准和轴承失效判别标准进行检查并记录。

    1.2　主要参数的测量原理

    (1)温度

     温度测量包括油池温度、机壳温度(各测点的最高温度)和环境温度,分别由放于油池中、布于机壳上的温度传感器完成。

    (2)扭矩测量

    扭矩测量采用JC型转矩转速传感器,其基本原理是在通过磁电变换将被测扭矩转换为具有相位差的两路同频正弦信号,相位差变化的绝对值与外加扭矩大小成正比。x(t),y(t)为转矩转速传感器提供的两路同频信号,则