CN110750879B - 一种张力辊减速机轴承寿命预估方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种张力辊减速机轴承寿命预估方法及装置，所述方法包括：获取减速机的参数数据；根据所述参数数据，获得所述减速机的高速输入轴的斜齿轮的圆周力；然后获取所述斜齿轮的径向力与轴向力以及所述斜齿轮的等效径向力；再获取所述当前轴承的圆周力、径向力和轴向力；最后，根据所述等效径向力、所述当前轴承的圆周力、所述当前轴承的径向力、所述当前轴承的轴向力以及所述当前轴承的轴向载荷系数和径向负荷系数，确定所述当前轴承在额定载荷时的轴承圈数；本发明将轴承寿命以轴承圈数的形式进行了量化，就可以实现轴承寿命的预判，该轴承寿命预估的方式可量化重要部位轴承的寿命，实现精确的维护管理。

Description

一种张力辊减速机轴承寿命预估方法及装置
技术领域
本发明涉及轧钢技术领域，尤其涉及一种张力辊减速机轴承寿命预估方法及装置。
背景技术
冷轧酸轧、连退和镀锌各主线都配有张力辊组，用于带钢从开卷机至卷取机的张力控制。随着运行时间的增加，张力辊减速机作为典型重负荷设备，其轴承故障比例随着使用时间的增加开始逐渐上升。若张力辊减速机的轴承产生损坏极易造成生产线的故障，甚至发生安全事故。
而目前仅仅依靠轴承供应商的理论寿命作为参考，对轴承寿命的预估是严重不准确的，而目前还没有一种更好的方法对张力辊减速机轴承的寿命阶段进行准确的预估判断。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出了一种张力辊减速机轴承寿命预估方法及装置，将轴承寿命以轴承圈数的形式进行了量化，就可以实现轴承寿命的预判，便于维护管理。
第一方面，本申请通过一实施例提供如下技术方案：
一种张力辊减速机轴承寿命预估方法，所述方法包括：
获取减速机的参数数据；根据所述参数数据中的电机电流、电机电压以及电机转速，获得所述减速机的高速输入轴的斜齿轮的圆周力；根据所述斜齿轮的圆周力、所述参数数据中的所述高速输入轴的斜齿轮的螺旋角以及法面压力角，获得所述斜齿轮的径向力与轴向力；根据所述斜齿轮的轴向力、所述斜齿轮的分度圆直径、所述高速输入轴的两端轴承的跨距，获得所述斜齿轮的等效径向力；基于斜齿轮的圆周力、径向力与轴向力，并根据所述两端轴承的跨距以及所述两端轴承中的当前轴承与所述斜齿轮的距离，获得所述当前轴承的圆周力、径向力和轴向力；根据所述等效径向力、所述当前轴承的圆周力、所述当前轴承的径向力、所述当前轴承的轴向力以及所述当前轴承的轴向载荷系数和径向负荷系数，确定所述当前轴承在额定载荷时的轴承圈数；其中，所述额定载荷时的轴承圈数用于预估轴承所处的寿命阶段。
优选地，所述根据所述参数数据中的电机电流、电机电压以及电机转速，获得所述减速机的高速输入轴的斜齿轮的圆周力，包括：
根据所述参数数据中的电机电流、电机电压以及电机转速，获得所述减速机的高速输入轴的输出扭矩；根据所述输出扭矩与所述斜齿轮的分度圆直径，获得所述斜齿轮的圆周力。
优选地，所述根据所述斜齿轮的圆周力、所述参数数据中的所述高速输入轴的斜齿轮的螺旋角以及法面压力角，获得所述斜齿轮的径向力与轴向力，包括：
根据所述螺旋角的余弦、法面压力角的正切以及所述斜齿轮的圆周力，获得所述斜齿轮的径向力；根据所述螺旋角的正切与所述斜齿轮的圆周力，获得所述斜齿轮的轴向力。
优选地，所述根据所述斜齿轮的轴向力、所述斜齿轮的分度圆直径、所述高速输入轴的两端轴承的跨距，获得所述斜齿轮的等效径向力，包括：
根据所述斜齿轮的轴向力与所述斜齿轮的分度圆直径，获得所述斜齿轮的集中弯距；根据所述集中弯距与所述两端轴承的跨距，获得所述斜齿轮的等效径向力。
优选地，所述两端轴承中每个轴承的轴向力，包括：
所述两端轴承中固定端的轴承的轴向力与所述斜齿轮的轴向力相同；所述两端轴承中自由端的轴承的轴向力为0。
优选地，所述根据所述等效径向力、所述当前轴承的圆周力、所述当前轴承的径向力、所述当前轴承的轴向力以及所述当前轴承的轴向载荷系数和径向负荷系数，确定所述当前轴承在额定载荷时的轴承圈数，包括：
根据所述等效径向力、所述当前轴承的圆周力以及所述当前轴承的径向力，获得所述当前轴承的综合径向力；根据所述当前轴承的综合径向力、所述当前轴承的轴向力以及所述当前轴承的轴向载荷系数和径向负荷系数，获得所述当前轴承的当量动载荷；根据所述当前轴承的当量动载荷，确定所述当前轴承额定载荷时的轴承圈数。
优选地，所述根据所述当前轴承的当量动载荷，确定所述当前轴承额定载荷时的轴承圈数，包括：
获取每个轴承的额定载荷与每个轴承的寿命指数；根据所述每个轴承的额定载荷与所述每个轴承的寿命指数，分别确定所述每个轴承在所述额定载荷下的轴承圈数。
第二方面，基于同一发明构思，本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：
一种张力辊减速机轴承寿命预估装置，所述装置包括：
参数获取模块，用于获取减速机的参数数据；圆周力获取模块，用于根据所述参数数据中的电机电流、电机电压以及电机转速，获得所述减速机的高速输入轴的斜齿轮的圆周力；轴、径向力获取模块，用于根据所述斜齿轮的圆周力、所述参数数据中的所述高速输入轴的斜齿轮的螺旋角以及法面压力角，获得所述斜齿轮的径向力与轴向力；等效径向力获取模块，用于根据所述斜齿轮的轴向力、所述斜齿轮的分度圆直径、所述高速输入轴的两端轴承的跨距，获得所述斜齿轮的等效径向力；轴承受力获取模块，用于基于斜齿轮的圆周力、径向力与轴向力，并根据所述两端轴承的跨距以及所述两端轴承中的当前轴承与所述斜齿轮的距离，获得所述当前轴承的圆周力、径向力和轴向力；轴承圈数获取模块，用于根据所述等效径向力、所述当前轴承的圆周力、所述当前轴承的径向力、所述当前轴承的轴向力以及所述当前轴承的轴向载荷系数和径向负荷系数，确定所述当前轴承在额定载荷时的轴承圈数；其中，所述额定载荷时的轴承圈数用于预估轴承所处的寿命阶段。
优选地，所述圆周力获取模块，还具体用于：
根据所述参数数据中的电机电流、电机电压以及电机转速，获得所述减速机的高速输入轴的输出扭矩；根据所述输出扭矩与所述斜齿轮的分度圆直径，获得所述斜齿轮的圆周力。
第三方面，基于同一发明构思，本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面中任一项方法的步骤。
本实施例提供的一种张力辊减速机轴承寿命预估方法，该方法采用减速机的参数数据；其中使用参数数据中的电机电流、电机电压以及电机转速，获得减速机的高速输入轴的斜齿轮的圆周力；并且通过斜齿轮的圆周力、参数数据中的高速输入轴的斜齿轮的螺旋角以及法面压力角，获得斜齿轮的径向力与轴向力；然后基于斜齿轮的圆周力、径向力与轴向力，并根据两端轴承的跨距以及两端轴承中的当前轴承与斜齿轮的距离，获得当前轴承的圆周力、径向力和轴向力；最后，根据等效径向力、当前轴承的圆周力、所述当前轴承的径向力、当前轴承的轴向力以及当前轴承的轴向载荷系数和径向负荷系数，就可确定当前轴承在额定载荷时的轴承圈数。本发明可通过生产现场实时检测电机电压、电机电流和电机转速等数据，同时将电机高速输入轴输出扭矩的计算、斜齿轮受力、理论力学和轴承寿命联系在一起，建立了一套减速机轴承寿命的预估模型，最终将轴承寿命以轴承圈数的形式进行了量化，就可以实现轴承寿命的预判；该轴承寿命预估的方式可量化重要部位轴承的寿命，实现精确的维护管理，可以避免盲目更换造成运行或成本失控，可以在不同设备的不同阶段，建立不同的管理策略。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明第一实施例提供的一种张力辊减速机轴承寿命预估方法的流程图；
图2示出了本发明第一实施例中高速输入轴的斜齿轮受力分析示意图；
图3示出了本发明第二实施例提供的一种张力辊减速机轴承寿命预估装置的功能模块图；
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
第一实施例
请参见图1，示出了本发明第一实施例提供的一种张力辊减速机轴承寿命预估方法的方法流程图，所述方法包括：
步骤S10：获取减速机的参数数据；
步骤S20：根据所述参数数据中的电机电流、电机电压以及电机转速，获得所述减速机的高速输入轴的斜齿轮的圆周力；
步骤S30：根据所述斜齿轮的圆周力、所述参数数据中的所述高速输入轴的斜齿轮的螺旋角以及法面压力角，获得所述斜齿轮的径向力与轴向力；
步骤S40：根据所述斜齿轮的轴向力、所述斜齿轮的分度圆直径、所述高速输入轴的两端轴承的跨距，获得所述斜齿轮的等效径向力；
步骤S50：基于斜齿轮的圆周力、径向力与轴向力，并根据所述两端轴承的跨距以及所述两端轴承中的当前轴承与所述斜齿轮的距离，获得所述当前轴承的圆周力、径向力和轴向力；
步骤S60：根据所述等效径向力、所述当前轴承的圆周力、所述当前轴承的径向力、所述当前轴承的轴向力以及所述当前轴承的轴向载荷系数和径向负荷系数，确定所述当前轴承在额定载荷时的轴承圈数；其中，所述额定载荷时的轴承圈数用于预估轴承所处的寿命阶段。
在步骤S10中，减速机的参数信息包括但不限于：电机电流、电机电压、电机转速、高速输入轴的斜齿轮的螺旋角以及法面压力角，其中参数信息的获取方式有如下几种：
1、通过仪器设备进行测量获得，如通过电压表电流表测量电机电流、电机电压。2、通过安装在轧机设备上的检测装置直接读取，例如通过编码器读取电机转速。3、通过设备的设计图纸获取，例如高速输入轴的斜齿轮的螺旋角以及法面压力角，可直接在设备图纸上获取。如图2所示，图2为高速输入轴的斜齿轮受力分析图纸，其中示出了法面压力角αn，以及螺旋角β。
步骤S20：根据所述参数数据中的电机电流、电机电压以及电机转速，获得所述减速机的高速输入轴的斜齿轮的圆周力。
在步骤S20中，具体包括：
步骤S21：根据所述参数数据中的电机电流、电机电压以及电机转速，获得所述减速机的高速输入轴的输出扭矩；举个例子，可有如下计算方式，T＝9550*P/n；其中，T为输出扭矩，Nm；P为电机功率，KW；n—电机转速，r/min。
步骤S22：根据所述输出扭矩与所述斜齿轮的分度圆直径，获得所述斜齿轮的圆周力。其中，具体有如下计算方式：其中Ft为斜齿轮的圆周力，T为输出扭矩，d为斜齿轮的分度圆直径。
步骤S30：根据所述斜齿轮的圆周力、所述参数数据中的所述高速输入轴的斜齿轮的螺旋角以及法面压力角，获得所述斜齿轮的径向力与轴向力。
具体的，在步骤S30中，包括：
步骤S31：根据所述螺旋角的余弦、法面压力角的正切以及所述斜齿轮的圆周力，获得所述斜齿轮的径向力；其中螺旋角、法面压力角的数据可以直接读出。进一步的，可根据确定斜齿轮的径向力，其中Fr为斜齿轮的径向力，Ft为斜齿轮的圆周力，αn为法面压力角，β为螺旋角。
步骤S32：根据所述螺旋角的正切与所述斜齿轮的圆周力，获得所述斜齿轮的轴向力。具体的，计算方式如下：Fa＝Fttanβ，其中，Fa为斜齿轮的轴向力，Ft为斜齿轮的圆周力，β为螺旋角。
需要说明的是，步骤S31与步骤S32的执行先后顺序不作限制，例如步骤S32可执行在前。
步骤S40：根据所述斜齿轮的轴向力、所述斜齿轮的分度圆直径、所述高速输入轴的两端轴承的跨距，获得所述斜齿轮的等效径向力。
可通过集中弯距来获取斜齿轮的等效径向力，具体包括如下步骤：
步骤S41：根据所述斜齿轮的轴向力与所述斜齿轮的分度圆直径，获得所述斜齿轮的集中弯距。集中弯距的获取方式如下：其中M为集中弯距，Fa为斜齿轮的轴向力，d为斜齿轮的分度圆直径。
步骤S42：根据所述集中弯距与所述两端轴承的跨距，获得所述斜齿轮的等效径向力。等效径向力的获取方式如下：其中，Fra为斜齿轮的等效径向力，c为两端轴承的跨距(即两个轴承的间距)。
步骤S50：基于斜齿轮的圆周力、径向力与轴向力，并根据所述两端轴承的跨距以及所述两端轴承中的当前轴承与所述斜齿轮的距离，获得所述当前轴承的圆周力、径向力和轴向力。
在步骤S50中，每个轴承的圆周力、径向力和轴向力与两端轴承的跨距以及高速输入轴的斜齿轮间距相关。具体的，两端轴承中每个轴承的圆周力获取过程如下：
将斜齿轮的圆周力Ft换算到高速输入轴的两端轴承的圆周力分别为Ft1和Ft2，按以下公式计算：
1、其中，Ft1为两端轴承中的第一个轴承的圆周力，a为斜齿轮与第一个轴承之间的距离，c为两端轴承的跨距。具体的，该距离可为垂直距离，即在距离采集的时候可以斜齿轮中心平面到第一个轴承中心平面之间的垂直距离为准，对于第二个轴承与斜齿轮之间的距离亦如此，保证距离准确性，避免影响轴承寿命预估的准确性。
2、其中，Ft2为两端轴承中的第二个轴承的圆周力，b为斜齿轮与第二个轴承之间的距离，c为两端轴承的跨距。
将斜齿轮的径向力Fr换算到传动轴两端轴承的径向力分别为Fr1和Fr2，按以下公式计算：
1、其中，Fr1为第一个轴承的径向力，Fr为斜齿轮的径向力，a为斜齿轮与第一个轴承之间的距离，c为两端轴承的跨距。
2、其中，Fr2为第二个轴承的径向力，Fr为斜齿轮的径向力，b为斜齿轮与第二个轴承之间的距离，c为两端轴承的跨距。
将斜齿轮轴向力Fa换算到传动轴两端轴承的轴向力分别为Fa1(固定端，第一个轴承)和Fa2(自由端，第二个轴承)，按以下方式获取：
所述两端轴承中固定端的轴承的轴向力与所述斜齿轮的轴向力相同；所述两端轴承中自由端的轴承的轴向力为0。即，Fa1＝Fa，Fa2＝0。
步骤S60：根据所述等效径向力、所述每个轴承的圆周力、所述每个轴承的径向力、所述每个轴承的轴向力以及所述每个轴承的轴向载荷系数和径向负荷系数，分别确定所述每个轴承额定载荷时的轴承圈数。
在步骤S60中，具体包括如下子步骤：
步骤S61：根据所述等效径向力、所述当前轴承的圆周力以及所述当前轴承的径向力，获得所述当前轴承的综合径向力。
在步骤S61中，基于轴承的主从动、左右旋和运转方向，可以确定获取每个轴承对应的综合径向力具有如下两种情况：
1、其中，Frb1为第一个轴承的综合径向力，Frb2为第二个轴承的综合径向力，Fra为斜齿轮的等效径向力，Fr1为第一个轴承的径向力，Fr2为第二个轴承的径向力，Ft1为第一个轴承的圆周力，Ft2为第二个轴承的圆周力。
2、其中，各个参数的含义请参照上述说明。
步骤S62：根据所述当前轴承的综合径向力、所述当前轴承的轴向力以及所述当前轴承的轴向载荷系数和径向负荷系数，获得所述当前轴承的当量动载荷。
在步骤S62中，每个轴承的轴向载荷系数和径向负荷系数可以通过轴承样本获得，在本实施例中为已知参数。进一步的，每个轴承(第一个轴承与第二个轴承)的当量动载荷均可按照如下方式获取：
P＝X*Frb+Y*Fa，其中，P为当量动载荷，X为径向负荷系数，Y为轴向负荷系数。
步骤S63：根据所述当前轴承的当量动载荷，确定所述当前轴承额定载荷时的轴承圈数。
进一步的，在本实施例中对轴承的寿命评估采用轴承的转动圈数进行评估。但是，在某些工况下轴承的负荷存在不同或波动，难以进行统一。因此，在本实施例中，通过额定载荷时的轴承圈数进行预估。
额定载荷时的轴承圈数获取方式为，即步骤S63包括：
步骤S631：获取每个轴承的额定载荷与每个轴承的寿命指数。其中，轴承的额定载荷以及轴承的寿命指数为轴承的已知参数，可直接读取获得。
步骤S632：根据所述每个轴承的额定载荷与所述每个轴承的寿命指数，分别确定所述每个轴承在所述额定载荷下的轴承圈数。具体的，额定载荷下的轴承圈数为：
其中，L10为额定载荷下的轴承圈数，以百万转为单位，可表示一大批相同轴承中有90％在首次出现疲劳前达到或超过的寿命(圈数)；C为额定载荷，K为寿命指数，滚子轴承取值10/3，球轴承取值3。上述等式表示当轴承当量动载荷为P时，每转一圈相当于轴承负荷为C时旋转/>圈对寿命的消耗。因此，若轴承在额定负荷下的寿命最低要求为一百万转时，对轴承寿命的预估的评价方式为：
其中，为轴承的当量动载荷为Pi时的轴承转数，通过上述判断可以确定当前的轴承圈数是否达到更换的阈值106，或者可以确定与更换阈值106相差的数据量，确定当前轴承的寿命阶段，可据此提前做好更换或维护准备。
需要说明的是，通过本实施例中的方法可以对高速输入轴上的一个轴承的寿命进行预估(即当前轴承为第一个轴承或第二个轴承)，也可同时对高速输入轴上的两个轴承的寿命进行预估。
本实施例提供的一种张力辊减速机轴承寿命预估方法，该方法采用减速机的参数数据；其中使用参数数据中的电机电流、电机电压以及电机转速，获得减速机的高速输入轴的斜齿轮的圆周力；并且通过斜齿轮的圆周力、参数数据中的高速输入轴的斜齿轮的螺旋角以及法面压力角，获得斜齿轮的径向力与轴向力；然后基于斜齿轮的圆周力、径向力与轴向力，并根据两端轴承的跨距以及两端轴承中的当前轴承与斜齿轮的距离，获得当前轴承的圆周力、径向力和轴向力；最后，根据等效径向力、当前轴承的圆周力、所述当前轴承的径向力、当前轴承的轴向力以及当前轴承的轴向载荷系数和径向负荷系数，就可确定当前轴承在额定载荷时的轴承圈数。本发明可通过生产现场实时检测电机电压、电机电流和电机转速等数据，同时将电机高速输入轴输出扭矩的计算、斜齿轮受力、理论力学和轴承寿命联系在一起，建立了一套减速机轴承寿命的预估模型，最终将轴承寿命以轴承圈数的形式进行了量化，就可以实现轴承寿命的预判；该轴承寿命预估的方式可量化重要部位轴承的寿命，实现精确的维护管理，可以避免盲目更换造成运行或成本失控，可以在不同设备的不同阶段，建立不同的管理策略。
第二实施例
基于同一发明构思，本发明第二实施例提供了一种张力辊减速机轴承寿命预估装置300。图3示出了本发明第二实施例提供的一种张力辊减速机轴承寿命预估装置300的功能模块框图。
所述装置300包括：
参数获取模块301，用于获取减速机的参数数据；
圆周力获取模块302，用于根据所述参数数据中的电机电流、电机电压以及电机转速，获得所述减速机的高速输入轴的斜齿轮的圆周力；
轴、径向力获取模块303，用于根据所述斜齿轮的圆周力、所述参数数据中的所述高速输入轴的斜齿轮的螺旋角以及法面压力角，获得所述斜齿轮的径向力与轴向力；
等效径向力获取模块304，用于根据所述斜齿轮的轴向力、所述斜齿轮的分度圆直径、所述高速输入轴的两端轴承的跨距，获得所述斜齿轮的等效径向力；
轴承受力获取模块305，用于基于斜齿轮的圆周力、径向力与轴向力，并根据所述两端轴承的跨距以及所述两端轴承中的当前轴承与所述斜齿轮的距离，获得所述当前轴承的圆周力、径向力和轴向力；
轴承圈数获取模块306，用于根据所述等效径向力、所述当前轴承的圆周力、所述当前轴承的径向力、所述当前轴承的轴向力以及所述当前轴承的轴向载荷系数和径向负荷系数，确定所述当前轴承在额定载荷时的轴承圈数；其中，所述额定载荷时的轴承圈数用于预估轴承所处的寿命阶段。
作为一种可选的实施方式，所述圆周力获取模块302，还具体用于：
根据所述参数数据中的电机电流、电机电压以及电机转速，获得所述减速机的高速输入轴的输出扭矩；根据所述输出扭矩与所述斜齿轮的分度圆直径，获得所述斜齿轮的圆周力。
作为一种可选的实施方式，所述轴、径向力获取模块303，还具体用于：
根据所述螺旋角的余弦、法面压力角的正切以及所述斜齿轮的圆周力，获得所述斜齿轮的径向力；根据所述螺旋角的正切与所述斜齿轮的圆周力，获得所述斜齿轮的轴向力。
作为一种可选的实施方式，所述等效径向力获取模块304，还具体用于：
根据所述斜齿轮的轴向力与所述斜齿轮的分度圆直径，获得所述斜齿轮的集中弯距；根据所述集中弯距与所述两端轴承的跨距，获得所述斜齿轮的等效径向力。
作为一种可选的实施方式，所述轴承受力获取模块305，还具体用于：
所述两端轴承中固定端的轴承的轴向力与所述斜齿轮的轴向力相同；所述两端轴承中自由端的轴承的轴向力为0。
作为一种可选的实施方式，所述轴承圈数获取模块306，还具体用于：
根据所述等效径向力、所述当前轴承的圆周力以及所述当前轴承的径向力，获得所述当前轴承的综合径向力；根据所述当前轴承的综合径向力、所述当前轴承的轴向力以及所述当前轴承的轴向载荷系数和径向负荷系数，获得所述当前轴承的当量动载荷；根据所述当前轴承的当量动载荷，确定所述当前轴承额定载荷时的轴承圈数。
作为一种可选的实施方式，所述轴承圈数获取模块306，还具体用于：
获取每个轴承的额定载荷与每个轴承的寿命指数；根据所述每个轴承的额定载荷与所述每个轴承的寿命指数，分别确定所述每个轴承在所述额定载荷下的轴承圈数。
需要说明的是，本发明实施例所提供的一种张力辊减速机轴承寿命预估装置300，其具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
第三实施例
基于同一发明构思，在本实施例中还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如下步骤：
获取减速机的参数数据；根据所述参数数据中的电机电流、电机电压以及电机转速，获得所述减速机的高速输入轴的斜齿轮的圆周力；根据所述斜齿轮的圆周力、所述参数数据中的所述高速输入轴的斜齿轮的螺旋角以及法面压力角，获得所述斜齿轮的径向力与轴向力；根据所述斜齿轮的轴向力、所述斜齿轮的分度圆直径、所述高速输入轴的两端轴承的跨距，获得所述斜齿轮的等效径向力；基于斜齿轮的圆周力、径向力与轴向力，并根据所述两端轴承的跨距以及所述两端轴承中的当前轴承与所述斜齿轮的距离，获得所述当前轴承的圆周力、径向力和轴向力；根据所述等效径向力、所述当前轴承的圆周力、所述当前轴承的径向力、所述当前轴承的轴向力以及所述当前轴承的轴向载荷系数和径向负荷系数，确定所述当前轴承在额定载荷时的轴承圈数；其中，所述额定载荷时的轴承圈数用于预估轴承所处的寿命阶段。
本发明提供的装置集成的功能模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的网关、代理服务器、系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (9)

1.一种张力辊减速机轴承寿命预估方法，其特征在于，所述方法包括：
获取减速机的参数数据；
根据所述参数数据中的电机电流、电机电压以及电机转速，获得所述减速机的高速输入轴的斜齿轮的圆周力；
根据所述斜齿轮的圆周力、所述参数数据中的所述高速输入轴的斜齿轮的螺旋角以及法面压力角，获得所述斜齿轮的径向力与轴向力；
根据所述斜齿轮的轴向力、所述斜齿轮的分度圆直径、所述高速输入轴的两端轴承的跨距，获得所述斜齿轮的等效径向力；
基于斜齿轮的圆周力、径向力与轴向力，并根据所述两端轴承的跨距以及所述两端轴承中的当前轴承与所述斜齿轮的距离，获得所述当前轴承的圆周力、径向力和轴向力；
根据所述等效径向力、所述当前轴承的圆周力、所述当前轴承的径向力、所述当前轴承的轴向力以及所述当前轴承的轴向载荷系数和径向负荷系数，确定所述当前轴承在额定载荷时的轴承圈数，包括：
根据所述等效径向力、所述当前轴承的圆周力以及所述当前轴承的径向力，获得所述当前轴承的综合径向力；
根据所述当前轴承的综合径向力、所述当前轴承的轴向力以及所述当前轴承的轴向载荷系数和径向负荷系数，获得所述当前轴承的当量动载荷；
根据所述当前轴承的当量动载荷，确定所述当前轴承额定载荷时的轴承圈数；
其中，所述额定载荷时的轴承圈数用于预估轴承所处的寿命阶段。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述参数数据中的电机电流、电机电压以及电机转速，获得所述减速机的高速输入轴的斜齿轮的圆周力，包括：
根据所述参数数据中的电机电流、电机电压以及电机转速，获得所述减速机的高速输入轴的输出扭矩；
根据所述输出扭矩与所述斜齿轮的分度圆直径，获得所述斜齿轮的圆周力。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述斜齿轮的圆周力、所述参数数据中的所述高速输入轴的斜齿轮的螺旋角以及法面压力角，获得所述斜齿轮的径向力与轴向力，包括：
根据所述螺旋角的余弦、法面压力角的正切以及所述斜齿轮的圆周力，获得所述斜齿轮的径向力；
根据所述螺旋角的正切与所述斜齿轮的圆周力，获得所述斜齿轮的轴向力。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述斜齿轮的轴向力、所述斜齿轮的分度圆直径、所述高速输入轴的两端轴承的跨距，获得所述斜齿轮的等效径向力，包括：
根据所述斜齿轮的轴向力与所述斜齿轮的分度圆直径，获得所述斜齿轮的集中弯距；
根据所述集中弯距与所述两端轴承的跨距，获得所述斜齿轮的等效径向力。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两端轴承中每个轴承的轴向力，包括：
所述两端轴承中固定端的轴承的轴向力与所述斜齿轮的轴向力相同；
所述两端轴承中自由端的轴承的轴向力为0。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前轴承的当量动载荷，确定所述当前轴承额定载荷时的轴承圈数，包括：
获取每个轴承的额定载荷与每个轴承的寿命指数；
根据所述每个轴承的额定载荷与所述每个轴承的寿命指数，分别确定所述每个轴承在所述额定载荷下的轴承圈数。
7.一种张力辊减速机轴承寿命预估装置，其特征在于，所述装置包括：
参数获取模块，用于获取减速机的参数数据；
圆周力获取模块，用于根据所述参数数据中的电机电流、电机电压以及电机转速，获得所述减速机的高速输入轴的斜齿轮的圆周力；
轴、径向力获取模块，用于根据所述斜齿轮的圆周力、所述参数数据中的所述高速输入轴的斜齿轮的螺旋角以及法面压力角，获得所述斜齿轮的径向力与轴向力；
等效径向力获取模块，用于根据所述斜齿轮的轴向力、所述斜齿轮的分度圆直径、所述高速输入轴的两端轴承的跨距，获得所述斜齿轮的等效径向力；
轴承受力获取模块，用于基于斜齿轮的圆周力、径向力与轴向力，并根据所述两端轴承的跨距以及所述两端轴承中的当前轴承与所述斜齿轮的距离，获得所述当前轴承的圆周力、径向力和轴向力；
轴承圈数获取模块，用于根据所述等效径向力、所述当前轴承的圆周力、所述当前轴承的径向力、所述当前轴承的轴向力以及所述当前轴承的轴向载荷系数和径向负荷系数，确定所述当前轴承在额定载荷时的轴承圈数，包括：
根据所述等效径向力、所述当前轴承的圆周力以及所述当前轴承的径向力，获得所述当前轴承的综合径向力；
根据所述当前轴承的综合径向力、所述当前轴承的轴向力以及所述当前轴承的轴向载荷系数和径向负荷系数，获得所述当前轴承的当量动载荷；
根据所述当前轴承的当量动载荷，确定所述当前轴承额定载荷时的轴承圈数；
其中，所述额定载荷时的轴承圈数用于预估轴承所处的寿命阶段。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述圆周力获取模块，还具体用于：
根据所述参数数据中的电机电流、电机电压以及电机转速，获得所述减速机的高速输入轴的输出扭矩；
根据所述输出扭矩与所述斜齿轮的分度圆直径，获得所述斜齿轮的圆周力。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。
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