旋轉(zhuǎn)機(jī)械信號(hào)處理技術(shù)及其在高速自動(dòng)平衡中的應(yīng)用.pdf

1、為了獲得更高的加工精度和加工效率，機(jī)床主軸、透平機(jī)等一系列旋轉(zhuǎn)機(jī)械正朝著智能化，高速化方向發(fā)展。然而，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)所受的不平衡力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，隨著機(jī)器轉(zhuǎn)速的提高，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)器振動(dòng)加劇，被加工件產(chǎn)生表面波紋和增大表面粗糙度值，嚴(yán)重影響機(jī)器加工精度。因此，尋求一種高效率的自動(dòng)平衡技術(shù)尤為重要。首先，平衡系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在線調(diào)控的一個(gè)重要前提是精確提取振動(dòng)信號(hào)的幅值和相位，該因素同樣影響著系統(tǒng)的平衡速度和平衡精度。其次，配重次數(shù)也成為影響平衡效率的

2、一個(gè)因素。為實(shí)現(xiàn)快速現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡，無(wú)試重平衡法成為首選方式。考慮到上述情況，本論文的主要工作如下:
　　(1)首先，闡述了國(guó)內(nèi)外信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并列舉了現(xiàn)有的信號(hào)處理算法;其次，闡明了國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)加速度信號(hào)積分方法的研究，從時(shí)域法和頻域法分別展開(kāi)論述;最后，詳細(xì)分析了國(guó)內(nèi)外無(wú)試重動(dòng)平衡技術(shù)的研究狀況，奠定了本課題研究的發(fā)展方向。
　　(2)設(shè)計(jì)了具備頻譜分析、偏擺補(bǔ)償、整周期數(shù)據(jù)采集、同頻信號(hào)提取和振動(dòng)超限報(bào)警等功能的

3、數(shù)采器，并介紹了跟蹤濾波、互功率及正弦逼近三種算法。
　　(3)針對(duì)實(shí)際工程現(xiàn)場(chǎng)中速度傳感器及位移傳感器會(huì)受到客觀條件制約等一系列問(wèn)題，研究了加速度信號(hào)積分法。
　　(4)在工程現(xiàn)場(chǎng)中，多次配重必將導(dǎo)致時(shí)間與金錢的浪費(fèi)，因而基于有限元軟件，從臨界轉(zhuǎn)速、振型、加重響應(yīng)等方面對(duì)系統(tǒng)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，研究了無(wú)試重動(dòng)平衡理論。
　　(5)針對(duì)信號(hào)幅值和相位的三種提取算法，基于氣壓液體式自動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證;針對(duì)加速度信號(hào)的