CN110375986B - 一种齿轮传动噪声检测与分析系统 - Google Patents

一种齿轮传动噪声检测与分析系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种齿轮传动噪声检测与分析系统，包括检测箱和噪声检测分析系统，所述检测箱内部的中间固定连接有隔板，且隔板顶部的左侧固定连接有噪声检测装置，隔板顶部的中间固定连接有稳定座，且稳定座的内部转动连接有转轴，转轴的表面套设有待检齿轮，本发明涉及齿轮检测技术领域。该齿轮传动噪声检测与分析系统，通过设置电动推杆配合U型架升降，可控制超声波探测器升降，以便于对阻尼齿轮的表面质量进行检测，而通过工字梁与滑套的配合来左右滑动齿轮座，选择合适的阻尼齿轮并上推，使其与待检齿轮啮合，则可对待检齿轮工作时的噪音进行检测，两个工序在一个装置内进行，半自动化控制便于操作，且结构简单成本低。

Description

一种齿轮传动噪声检测与分析系统
技术领域
本发明涉及齿轮检测技术领域，具体为一种齿轮传动噪声检测与分析系统。
背景技术
齿轮是指轮缘上有齿轮连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮在传动中的应用很早就出现了，在展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现后，随着生产的发展，齿轮运转的平稳性受到重视。齿轮及其齿轮产品是机械装备的重要基础件，绝大部分机械成套设备的主要传动部件都是齿轮传动。齿轮可按齿形、齿轮外形、齿线形状、轮齿所在的表面和制造方法等分类，另外，齿轮还可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮；按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮；按轮齿所在的表面分为外齿轮、内齿轮；按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。
现有的齿轮在质检时，通常会对齿轮进行传动测试，在传动过程中对其噪音进行检测，但现有的检测过程通常是在噪音较大而不符合使用要求时，再去查找齿轮出现较大噪音的原因，但若此类齿轮较多，每次都去查找原因则较为麻烦，且检查齿轮质量和检测噪音的设备通常是两套设备，来回切换则较为麻烦，且增加设备成本。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种齿轮传动噪声检测与分析系统，解决了现有的检测过程通常是在噪音较大而不符合使用要求时，再去查找齿轮出现较大噪音的原因，但若此类齿轮较多，每次都去查找原因则较为麻烦，且检查齿轮质量和检测噪音的设备通常是两套设备，来回切换则较为麻烦的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种齿轮传动噪声检测与分析系统，包括检测箱和噪声检测分析系统，所述检测箱内部的中间固定连接有隔板，且隔板顶部的左侧固定连接有噪声检测装置，所述隔板顶部的中间固定连接有稳定座，且稳定座的内部转动连接有转轴，所述转轴的表面套设有待检齿轮，所述转轴的表面且位于待检齿轮的右侧固定连接有固定压板，所述转轴的表面且位于待检齿轮的左侧套设有压环，所述转轴的表面且位于压环的左侧螺纹连接有螺纹套，所述检测箱顶部的左右两侧均固定连接有电动推杆，两个所述电动推杆的表面之间套设有U型架，且电动推杆的底端与U型架侧面的底部固定连接，所述U型架内表面的左右两侧和顶部均固定连接有超声波探测器，所述检测箱内壁左右两侧的底部之间固定连接有工字梁，且工字梁的外部套设有滑套，所述滑套的内部且位于工字梁的外部滑动连接有齿轮座，所述齿轮座的内部且位于滑套的上方转动连接有阻尼齿轮。
优选的，所述齿轮座设置有三个，所述齿轮座的前后两侧且位于滑套的顶部固定连接有支撑块，所述齿轮座、滑套和工字梁的正面均开设有相适配的销孔，且三个销孔之间贯穿有插销。
优选的，所述隔板顶部的右侧通过电机座固定连接有驱动伺服电机，所述隔板的顶部与检测箱内壁的右侧之间且位于驱动伺服电机的外部固定连接有隔音箱，所述驱动伺服电机输出轴的左端贯穿隔音箱并与转轴的右端固定连接。
优选的，所述检测箱内壁右侧的顶部固定连接有控制器，所述检测箱的正面且位于控制器的正前方固定连接有操作面板。
优选的，所述检测箱的正面且位于待检齿轮的前侧转动连接有第一箱门，所述检测箱的正面且位于滑套的前侧转动连接有第二箱门。
优选的，所述噪声检测分析系统包括表面质量检测系统和电脑终端，所述表面质量检测系统和噪声检测装置均与控制器实现双向连接，所述表面质量检测系统的输出端通过导线与噪声检测装置的输入端电性连接。
优选的，所述控制器的输出端通过导线分别与驱动伺服电机和电脑终端的输入端电性连接，所述操作面板的输出端通过导线与控制器的输入端电性连接。
优选的，所述噪声检测装置包括噪声采集装置、分贝分析模块、频率分析模块、噪声记录模块、记录提取模块、噪声对比模块和噪声更新模块，所述噪声采集装置的输出端分别与分贝分析模块和频率分析模块的输入端连接，所述分贝分析模块和频率分析模块的输出端均与噪声记录模块和噪声对比模块的输入端连接。
优选的，所述噪声记录模块的输出端与记录提取模块的输入端连接，所述记录提取模块的输出端与噪声对比模块的输入端连接，所述噪声对比模块的输出端与噪声更新模块的输入端连接，所述噪声更新模块的输出端与噪声记录模块的输入端连接。
优选的，所述表面质量检测系统包括表面成像模块和成像储存模块，所述超声波探测器的输出端与表面成像模块的输入端连接，所述表面成像模块的输出端与成像储存模块的输入端连接，所述成像储存模块的输出端与噪声记录模块的输入端连接。
(三)有益效果
本发明提供了一种齿轮传动噪声检测与分析系统。与现有技术相比，具备以下有益效果：
(1)、该齿轮传动噪声检测与分析系统，通过在隔板顶部的中间固定连接有稳定座，且稳定座的内部转动连接有转轴，转轴的表面套设有待检齿轮，转轴的表面且位于待检齿轮的右侧固定连接有固定压板，转轴的表面且位于待检齿轮的左侧套设有压环，转轴的表面且位于压环的左侧螺纹连接有螺纹套，检测箱顶部的左右两侧均固定连接有电动推杆，两个电动推杆的表面之间套设有U型架，且电动推杆的底端与U型架侧面的底部固定连接，U型架内表面的左右两侧和顶部均固定连接有超声波探测器，检测箱内壁左右两侧的底部之间固定连接有工字梁，且工字梁的外部套设有滑套，滑套的内部且位于工字梁的外部滑动连接有齿轮座，齿轮座的内部且位于滑套的上方转动连接有阻尼齿轮，通过设置电动推杆配合U型架升降，可控制超声波探测器升降，以便于对阻尼齿轮的表面质量进行检测，而通过工字梁与滑套的配合来左右滑动齿轮座，选择合适的阻尼齿轮并上推，使其与待检齿轮啮合，则可对待检齿轮工作时的噪音进行检测，两个工序在一个装置内进行，半自动化控制便于操作，且结构简单成本低。
(2)、该齿轮传动噪声检测与分析系统，通过在噪声采集装置的输出端分别与分贝分析模块和频率分析模块的输入端连接，分贝分析模块和频率分析模块的输出端均与噪声记录模块和噪声对比模块的输入端连接，噪声记录模块的输出端与记录提取模块的输入端连接，记录提取模块的输出端与噪声对比模块的输入端连接，噪声对比模块的输出端与噪声更新模块的输入端连接，噪声更新模块的输出端与噪声记录模块的输入端连接，超声波探测器的输出端与表面成像模块的输入端连接，表面成像模块的输出端与成像储存模块的输入端连接，成像储存模块的输出端与噪声记录模块的输入端连接，设置表面质量检测系统可对待检齿轮的表面质量进行检测，而噪声检测装置则可对该待检齿轮工作时的噪音进行分析，两者噪音参数与表面质量参数绑定后记录在噪声记录模块内，可作为存档，在下次噪音分析时，若噪声对比模块与噪声记录模块内的记录基本相同时，可直接判断出出现该噪声的原因，进而不用每次都要仔细查找原因，大大节省了工作量。
(3)、该齿轮传动噪声检测与分析系统，通过在齿轮座的内部且位于滑套的上方转动连接有阻尼齿轮，齿轮座设置有三个，齿轮座的前后两侧且位于滑套的顶部固定连接有支撑块，齿轮座、滑套和工字梁的正面均开设有相适配的销孔，且三个销孔之间贯穿有插销，设置三组齿轮座和阻尼齿轮，分别对应底负载、中负载和高负载，通过上推不同的阻尼齿轮，可为待检齿轮搭载不同的负载，且利用插销与销孔配合，可方便快速的对齿轮座进行固定，操作方便，且使用多种负载进行检测，可使检测数据更准确。
附图说明
图1为本发明结构的剖视图；
图2为本发明结构的主视图；
图3为本发明转轴表面结构的主视图；
图4为本发明滑套与齿轮座结构的俯视图；
图5为本发明的系统原理框图；
图6为本发明噪声检测装置与表面质量检测系统的原理框图。
图中，1-检测箱、2-噪声检测分析系统、3-隔板、4-噪声检测装置、41-噪声采集装置、42-分贝分析模块、43-频率分析模块、44-噪声记录模块、45-记录提取模块、46-噪声对比模块、47-噪声更新模块、5-稳定座、6-转轴、7-待检齿轮、8-固定压板、9-压环、10-螺纹套、11-电动推杆、12-U型架、13-超声波探测器、14-工字梁、15-滑套、16-齿轮座、17-阻尼齿轮、18-支撑块、19-销孔、20-插销、21-驱动伺服电机、22-隔音箱、23-控制器、24-操作面板、25-第一箱门、26-第二箱门、27-表面质量检测系统、28-电脑终端、29-表面成像模块、30-成像储存模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明实施例提供一种技术方案：一种齿轮传动噪声检测与分析系统，包括检测箱1和噪声检测分析系统2，检测箱1内壁右侧的顶部固定连接有控制器23，检测箱1的正面且位于控制器23的正前方固定连接有操作面板24，控制器23的输出端通过导线分别与驱动伺服电机21和电脑终端28的输入端电性连接，操作面板24的输出端通过导线与控制器23的输入端电性连接，检测箱1的正面且位于待检齿轮7的前侧转动连接有第一箱门25，检测箱1的正面且位于滑套15的前侧转动连接有第二箱门26，噪声检测分析系统2包括表面质量检测系统27和电脑终端28，表面质量检测系统27包括表面成像模块29和成像储存模块30，超声波探测器13的输出端与表面成像模块29的输入端连接，表面成像模块29的输出端与成像储存模块30的输入端连接，成像储存模块30的输出端与噪声记录模块44的输入端连接，设置表面质量检测系统27可对待检齿轮7的表面质量进行检测，而噪声检测装置4则可对该待检齿轮7工作时的噪音进行分析，两者噪音参数与表面质量参数绑定后记录在噪声记录模块44内，可作为存档，在下次噪音分析时，若噪声对比模块46与噪声记录模块44内的记录基本相同时，可直接判断出出现该噪声的原因，进而不用每次都要仔细查找原因，大大节省了工作量，表面质量检测系统27和噪声检测装置4均与控制器23实现双向连接，表面质量检测系统27的输出端通过导线与噪声检测装置4的输入端电性连接，检测箱1内部的中间固定连接有隔板3，且隔板3顶部的左侧固定连接有噪声检测装置4，隔板3顶部的右侧通过电机座固定连接有驱动伺服电机21，驱动伺服电机21可控制转速，表面质量检测时低速转动，噪音检测时高速转动，隔板3的顶部与检测箱1内壁的右侧之间且位于驱动伺服电机21的外部固定连接有隔音箱22，驱动伺服电机21输出轴的左端贯穿隔音箱22并与转轴6的右端固定连接，噪声检测装置4包括噪声采集装置41、分贝分析模块42、频率分析模块43、噪声记录模块44、记录提取模块45、噪声对比模块46和噪声更新模块47，噪声采集装置41的输出端分别与分贝分析模块42和频率分析模块43的输入端连接，分贝分析模块42和频率分析模块43的输出端均与噪声记录模块44和噪声对比模块46的输入端连接，噪声记录模块44的输出端与记录提取模块45的输入端连接，记录提取模块45的输出端与噪声对比模块46的输入端连接，噪声对比模块46的输出端与噪声更新模块47的输入端连接，噪声更新模块47的输出端与噪声记录模块44的输入端连接，隔板3顶部的中间固定连接有稳定座5，且稳定座5的内部转动连接有转轴6，转轴6上设置有键槽，避免待检齿轮7打滑，转轴6的表面套设有待检齿轮7，转轴6的表面且位于待检齿轮7的右侧固定连接有固定压板8，转轴6的表面且位于待检齿轮7的左侧套设有压环9，转轴6的表面且位于压环9的左侧螺纹连接有螺纹套10，检测箱1顶部的左右两侧均固定连接有电动推杆11，两个电动推杆11的表面之间套设有U型架12，U型架12两侧的顶部均固定连接有金属套环，且金属套环套在电动推杆11的套筒外部，使U型架12可顺着电动推杆11上下滑动，提供稳定性，而控制U型架12上升便于装拆待检齿轮7，且电动推杆11的底端与U型架12侧面的底部固定连接，U型架12内表面的左右两侧和顶部均固定连接有超声波探测器13，检测箱1内壁左右两侧的底部之间固定连接有工字梁14，且工字梁14的外部套设有滑套15，滑套15的内部且位于工字梁14的外部滑动连接有齿轮座16，齿轮座16的内部且位于滑套15的上方转动连接有阻尼齿轮17，阻尼齿轮17通过其上的轴的摩擦力提供阻力，且阻尼齿轮17位标准无缺陷齿轮，通过设置电动推杆11配合U型架12升降，可控制超声波探测器13升降，以便于对阻尼齿轮17的表面质量进行检测，而通过工字梁14与滑套15的配合来左右滑动齿轮座16，选择合适的阻尼齿轮17并上推，使其与待检齿轮7啮合，则可对待检齿轮7工作时的噪音进行检测，两个工序在一个装置内进行，半自动化控制便于操作，且结构简单成本低，齿轮座16设置有三个，齿轮座16的前后两侧且位于滑套15的顶部固定连接有支撑块18，支撑块18可限制齿轮座16在滑套15内的位置，使其不会完全掉下，齿轮座16、滑套15和工字梁14的正面均开设有相适配的销孔19，且三个销孔19之间贯穿有插销20，设置三组齿轮座16和阻尼齿轮17，分别对应底负载、中负载和高负载，通过上推不同的阻尼齿轮17，可为待检齿轮7搭载不同的负载，且利用插销20与销孔19配合，可方便快速的对齿轮座16进行固定，操作方便，且使用多种负载进行检测，可使检测数据更准确，本发明中未公开的技术手段为本领域常见的技术手段。
检测表面质量时，先将控制器23连接电源和电脑终端28，将第一箱门25打开，先旋下压环9和螺纹套10，然后将待检齿轮7套在转轴6上，再依次套上压环9和螺纹套10，并旋紧螺纹套10，使压环9将待检齿轮7压紧，再通过操作面板24控制电动推杆11工作，电动推杆11带动U型架12下降，使三个超声波探测器13位于待检齿轮7两侧和顶部，然后控制驱动伺服电机21低速转动，利用转轴6带动待检齿轮7转动，并利用三个超声波探测器13对待检齿轮7表面质量进行检测，检测数据经表面成像模块29成像，并将成像的数据储存在成像储存模块30，检测结束后关闭超声波探测器13和驱动伺服电机21，然后将左侧的阻尼齿轮17切换到中间的阻尼齿轮17，再次进行检测，同理，中间的阻尼齿轮17使用结束后，切换到右侧的阻尼齿轮17。
检测噪声时，打开第二箱门26，先将滑套15向右推，使左侧的阻尼齿轮17移动到待检齿轮7正下方，然后上推阻尼齿轮17，使其与待检齿轮7啮合，再用插销20贯穿销孔19，将工字梁14、滑套15和齿轮座16三者固定住，然后关上第二箱门26便可进行检测，控制驱动伺服电机21高速工作，使待检齿轮7高速转动，进而带动阻尼齿轮17转动，利用阻尼齿轮17转动的阻力为待检齿轮7施加负载，此时噪声采集装置41采集待检齿轮7转动时的噪音，并用分贝分析模块42、频率分析模块43对噪音的音量和频率进行分析，再绑定该待检齿轮7的表面质量参数，一起储存到噪声记录模块44，在后期齿轮的检测过程中，噪声采集装置41采集到数据后，先通过记录提取模块45从噪声记录模块44中提取记录，利用噪声对比模块46对记录的噪音和分贝分析模块42、频率分析模块43分析出的噪音进行比对，若有符合的，则直接判断出该待检齿轮7的噪音引起原因，若没有匹配的，通过噪声更新模块47将该噪音与更新到噪声记录模块44，检测结束后，将待检齿轮7拆卸并取出。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种齿轮传动噪声检测与分析系统，包括检测箱(1)和噪声检测分析系统(2)，所述检测箱(1)内部的中间固定连接有隔板(3)，且隔板(3)顶部的左侧固定连接有噪声检测装置(4)，其特征在于：所述隔板(3)顶部的中间固定连接有稳定座(5)，且稳定座(5)的内部转动连接有转轴(6)，所述转轴(6)的表面套设有待检齿轮(7)，所述转轴(6)的表面且位于待检齿轮(7)的右侧固定连接有固定压板(8)，所述转轴(6)的表面且位于待检齿轮(7)的左侧套设有压环(9)，所述转轴(6)的表面且位于压环(9)的左侧螺纹连接有螺纹套(10)，所述检测箱(1)顶部的左右两侧均固定连接有电动推杆(11)，两个所述电动推杆(11)的表面之间套设有U型架(12)，且电动推杆(11)的底端与U型架(12)侧面的底部固定连接，所述U型架(12)内表面的左右两侧和顶部均固定连接有超声波探测器(13)，所述检测箱(1)内壁左右两侧的底部之间固定连接有工字梁(14)，且工字梁(14)的外部套设有滑套(15)，所述滑套(15)的内部且位于工字梁(14)的外部滑动连接有齿轮座(16)，所述齿轮座(16)的内部且位于滑套(15)的上方转动连接有阻尼齿轮(17)；
所述隔板(3)顶部的右侧通过电机座固定连接有驱动伺服电机(21)，所述隔板(3)的顶部与检测箱(1)内壁的右侧之间且位于驱动伺服电机(21)的外部固定连接有隔音箱(22)，所述驱动伺服电机(21)输出轴的左端贯穿隔音箱(22)并与转轴(6)的右端固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种齿轮传动噪声检测与分析系统，其特征在于：所述齿轮座(16)设置有三个，所述齿轮座(16)的前后两侧且位于滑套(15)的顶部固定连接有支撑块(18)，所述齿轮座(16)、滑套(15)和工字梁(14)的正面均开设有相适配的销孔(19)，且三个销孔(19)之间贯穿有插销(20)。
3.根据权利要求1所述的一种齿轮传动噪声检测与分析系统，其特征在于：所述检测箱(1)内壁右侧的顶部固定连接有控制器(23)，所述检测箱(1)的正面且位于控制器(23)的正前方固定连接有操作面板(24)。
4.根据权利要求1所述的一种齿轮传动噪声检测与分析系统，其特征在于：所述检测箱(1)的正面且位于待检齿轮(7)的前侧转动连接有第一箱门(25)，所述检测箱(1)的正面且位于滑套(15)的前侧转动连接有第二箱门(26)。
5.根据权利要求1所述的一种齿轮传动噪声检测与分析系统，其特征在于：所述噪声检测分析系统(2)包括表面质量检测系统(27)和电脑终端(28)，所述表面质量检测系统(27)和噪声检测装置(4)均与控制器(23)实现双向连接，所述表面质量检测系统(27)的输出端通过导线与噪声检测装置(4)的输入端电性连接。
6.根据权利要求3所述的一种齿轮传动噪声检测与分析系统，其特征在于：所述控制器(23)的输出端通过导线分别与驱动伺服电机(21)和电脑终端(28)的输入端电性连接，所述操作面板(24)的输出端通过导线与控制器(23)的输入端电性连接。
7.根据权利要求4所述的一种齿轮传动噪声检测与分析系统，其特征在于：所述噪声检测装置(4)包括噪声采集装置(41)、分贝分析模块(42)、频率分析模块(43)、噪声记录模块(44)、记录提取模块(45)、噪声对比模块(46)和噪声更新模块(47)，所述噪声采集装置(41)的输出端分别与分贝分析模块(42)和频率分析模块(43)的输入端连接，所述分贝分析模块(42)和频率分析模块(43)的输出端均与噪声记录模块(44)和噪声对比模块(46)的输入端连接。
8.根据权利要求7所述的一种齿轮传动噪声检测与分析系统，其特征在于：所述噪声记录模块(44)的输出端与记录提取模块(45)的输入端连接，所述记录提取模块(45)的输出端与噪声对比模块(46)的输入端连接，所述噪声对比模块(46)的输出端与噪声更新模块(47)的输入端连接，所述噪声更新模块(47)的输出端与噪声记录模块(44)的输入端连接。
9.根据权利要求5所述的一种齿轮传动噪声检测与分析系统，其特征在于：所述表面质量检测系统(27)包括表面成像模块(29)和成像储存模块(30)，所述超声波探测器(13)的输出端与表面成像模块(29)的输入端连接，所述表面成像模块(29)的输出端与成像储存模块(30)的输入端连接，所述成像储存模块(30)的输出端与噪声记录模块(44)的输入端连接。
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