JP2015072245A - Temperature measurement method and stress measurement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、赤外線サーモグラフィを用いる温度測定方法および応力測定方法に関する。 The present invention relates to a temperature measurement method and a stress measurement method using infrared thermography.
従来の応力測定装置は、軸支台、荷重付与部、赤外線サーモグラフィ、ロックインプロセッサ、演算部、および表示部を有する。軸支台は、測定対象物としての等速ジョイントの外輪を固定している。荷重付与部は、等速ジョイントのシャフトを保持している。荷重付与部は、シャフトを介して入力荷重を一定周期で変動させる。荷重付与部は、入力荷重を外輪に付与する。赤外線サーモグラフィは、外輪に向けて設置されている。赤外線サーモグラフィは、物体の表面から放出される赤外線に応じた電気信号を画像信号に変換して出力している。ロックインプロセッサは、画像信号において入力荷重の変動に基づく入力荷重信号と同期する周波数の画像信号のみを抽出する。演算部は、ロックインプロセッサにより抽出された画像信号に基づいて応力分布を算出する。 A conventional stress measurement device has a shaft support, a load application unit, an infrared thermography, a lock-in processor, a calculation unit, and a display unit. The shaft abutment fixes an outer ring of a constant velocity joint as a measurement object. The load application unit holds the constant velocity joint shaft. The load applying unit varies the input load through the shaft at a constant cycle. The load applying unit applies an input load to the outer ring. The infrared thermography is installed toward the outer ring. Infrared thermography converts an electrical signal corresponding to infrared rays emitted from the surface of an object into an image signal and outputs the image signal. The lock-in processor extracts only the image signal having a frequency synchronized with the input load signal based on the variation of the input load in the image signal. The calculation unit calculates a stress distribution based on the image signal extracted by the lock-in processor.
従来の応力測定方法は、荷重付与部により外輪に入力荷重が付与された状態において、遠赤外線サーモグラフィにより外輪を撮影する。そして、応力測定方法は、撮影により得られた画像信号を演算部によりロックイン処理する。これにより、応力分布が得られる。なお、特許文献１は、従来の応力測定方法の一例を示している。 In the conventional stress measurement method, the outer ring is imaged by far-infrared thermography in a state where an input load is applied to the outer ring by the load applying unit. In the stress measurement method, an image signal obtained by photographing is locked in by an arithmetic unit. Thereby, a stress distribution is obtained. Patent Document 1 shows an example of a conventional stress measurement method.
従来の応力測定方法においては、画像信号から入力荷重の一定周期の周波数を抽出することにより画像信号のノイズを除去する。しかし、外輪に生じる応力は、入力荷重の周波数（１次成分）以外に高調波成分が含まれる場合がある。このため、従来の応力測定方法においては、応力の算出において高調波成分が反映されていない。 In the conventional stress measurement method, the noise of the image signal is removed by extracting the frequency of the fixed period of the input load from the image signal. However, the stress generated in the outer ring may include a harmonic component in addition to the frequency (primary component) of the input load. For this reason, in the conventional stress measurement method, the harmonic component is not reflected in the calculation of the stress.
本発明は、上記課題を解決するため、測定対象物の応力の高調波成分を反映することが可能な温度測定方法および応力測定方法を提供することを目的とする。 In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a temperature measurement method and a stress measurement method capable of reflecting a harmonic component of stress of a measurement object.
本手段は、「温度測定方法であって、測定対象物に生じる応力を歪みゲージにより測定する応力測定工程と、前記応力測定工程により測定された前記測定対象物の応力のデータを周波数毎の応力信号強度に分解して前記周波数と前記応力信号強度との関係を示す応力解析データを得る応力周波数分解工程と、前記応力解析データから前記測定対象物の前記応力信号強度のピークの周波数である特定周波数を抽出する周波数抽出工程と、赤外線サーモグラフィにより前記測定対象物を撮影することにより、前記測定対象物の温度を測定する温度測定工程と、前記温度測定工程により測定された前記測定対象物の温度のデータを周波数毎の温度信号強度に分解して前記周波数と前記温度信号強度との関係を示す第１温度解析データを得る温度周波数分解工程と、前記第１温度解析データから前記特定周波数における前記温度信号強度を抽出して前記特定周波数と温度信号強度との関係を示す第２温度解析データを得る温度抽出工程と、前記第２温度解析データを温度のデータに変換する変換工程とを備える温度測定方法」を含む。 This means is “a temperature measurement method, a stress measurement step of measuring stress generated in a measurement object with a strain gauge, and stress data of the measurement object measured in the stress measurement step. A stress frequency decomposition step for obtaining stress analysis data indicating a relationship between the frequency and the stress signal intensity by decomposing the signal into the signal intensity, and specifying the peak frequency of the stress signal intensity of the measurement object from the stress analysis data A frequency extraction step of extracting a frequency; a temperature measurement step of measuring the temperature of the measurement target by photographing the measurement target by infrared thermography; and a temperature of the measurement target measured by the temperature measurement step The first frequency analysis data indicating the relationship between the frequency and the temperature signal intensity is obtained by decomposing the above data into temperature signal intensity for each frequency. A decomposition step; a temperature extraction step of extracting the temperature signal intensity at the specific frequency from the first temperature analysis data to obtain second temperature analysis data indicating a relationship between the specific frequency and the temperature signal intensity; and the second A temperature measurement method including a conversion step of converting temperature analysis data into temperature data.
この温度測定方法においては、測定対象物に生じる応力が歪みゲージにより測定され、応力の応力信号強度のピークの周波数である特定周波数が抽出される。そして、測定対象物の温度のデータから特定周波数の温度信号強度が抽出される。ここで、特定周波数は、歪みゲージにより実際に測定された測定対象物の応力の応力信号強度のピークであるため、１次成分および高調波成分を含む。これにより、特定周波数に基づいて抽出された温度信号強度は、測定対象物に生じる応力に起因する。このため、変換工程において得られた温度のデータは、測定対象物に生じる応力が反映される。したがって、温度測定方法は、測定対象物の応力の高調波成分が反映される。 In this temperature measurement method, a stress generated in a measurement object is measured by a strain gauge, and a specific frequency that is a peak frequency of the stress signal intensity of the stress is extracted. And the temperature signal intensity of a specific frequency is extracted from the temperature data of the measurement object. Here, since the specific frequency is a peak of the stress signal intensity of the stress of the measurement object actually measured by the strain gauge, it includes a primary component and a harmonic component. Thereby, the temperature signal intensity extracted based on the specific frequency is caused by the stress generated in the measurement object. For this reason, the stress data generated in the measurement object is reflected in the temperature data obtained in the conversion step. Therefore, the temperature measurement method reflects the harmonic component of the stress of the measurement object.
上記手段の一形態は、「前記測定対象物は、等速ジョイントであり、前記等速ジョイントは、外輪、前記外輪に収容される内輪、ならびに、前記外輪の内面および前記内輪の外面に挟まれて前記外輪および前記内輪に回転駆動力を伝達する伝達部品を有し、前記外輪の内面には、前記伝達部品が転動する外輪溝が形成され、前記応力測定工程は、前記歪みゲージが前記外輪の外面において前記外輪溝に対応する部分に取り付けられた状態、かつ前記外輪に対して前記内輪が歳差運動した状態で応力を測定する温度測定方法」を含む。 One form of the above means is that “the measurement object is a constant velocity joint, and the constant velocity joint is sandwiched between an outer ring, an inner ring accommodated in the outer ring, an inner surface of the outer ring, and an outer surface of the inner ring. And an outer ring groove on which the transmission component rolls is formed on the inner surface of the outer ring, and the stress measuring step is performed by the strain gauge. A temperature measuring method for measuring stress in a state where the outer ring is attached to a portion corresponding to the outer ring groove and the inner ring is precessed with respect to the outer ring.
等速ジョイントにおいては、外輪に対して内輪が歳差運動したときに伝達部品が外輪溝内を転動するとともに外輪溝を押し付ける。これにより、外輪の外面においては、外輪溝に対応する部分に生じる応力が外輪溝に対応していない部分に生じる応力よりも大きくなる。このため、外輪の外面において外輪溝に対応する部分に歪みゲージが取り付けられることにより、歪みゲージが大きな応力を検出する。このため、特定周波数がより精度よく抽出される。したがって、外輪溝に対応していない部分に生じる応力に基づいて温度のデータを算出した場合と比較して、変換工程において得られる温度のデータの精度が向上する。 In the constant velocity joint, when the inner ring precesses against the outer ring, the transmission component rolls in the outer ring groove and presses the outer ring groove. Thereby, on the outer surface of the outer ring, the stress generated in the portion corresponding to the outer ring groove is greater than the stress generated in the portion not corresponding to the outer ring groove. For this reason, a strain gauge detects a large stress by attaching a strain gauge to a portion corresponding to the outer ring groove on the outer surface of the outer ring. For this reason, a specific frequency is extracted more accurately. Therefore, the accuracy of the temperature data obtained in the conversion process is improved as compared with the case where the temperature data is calculated based on the stress generated in the portion not corresponding to the outer ring groove.
上記手段の一形態は、「前記温度測定方法を備える応力測定方法であって、前記変換工程により得られた前記温度のデータに基づいて応力分布を算出する応力算出工程を備える応力測定方法」を含む。 One mode of the above means is “a stress measurement method including the temperature measurement method, including a stress calculation step of calculating a stress distribution based on the temperature data obtained by the conversion step”. Including.
この応力測定方法においては、変換工程において得られた温度のデータが測定対象物の応力の高調波成分を反映している。このため、応力測定方法においては、変換工程において得られた温度のデータに基づいて応力分布を算出することにより、測定対象物の応力の高調波成分が反映された応力を測定することができる。 In this stress measurement method, the temperature data obtained in the conversion step reflects the harmonic component of the stress of the measurement object. For this reason, in the stress measurement method, the stress in which the harmonic component of the stress of the measurement object is reflected can be measured by calculating the stress distribution based on the temperature data obtained in the conversion step.
本温度測定方法および本応力測定方法は、測定対象物の応力の高調波成分を反映することができる。 This temperature measurement method and this stress measurement method can reflect the harmonic component of the stress of the measurement object.
図１を参照して、応力測定の測定対象物となる等速ジョイント１の構成について説明する。
等速ジョイント１は、固定式ボール型等速ジョイントである。等速ジョイント１は、外輪１０、内輪２０、６個のボール３０、保持器４０、および、シャフト５０を有する。なお、ボール３０は「伝達部品」に相当する。また、固定式ボール型等速ジョイントは、一般的にツェッパ型等速ジョイントとも称する。
With reference to FIG. 1, the structure of the constant velocity joint 1 used as the measuring object of stress measurement is demonstrated.
The constant velocity joint 1 is a fixed ball type constant velocity joint. The constant velocity joint 1 includes an outer ring 10, an inner ring 20, six balls 30, a cage 40, and a shaft 50. The ball 30 corresponds to a “transmission component”. The fixed ball type constant velocity joint is also generally called a Rzeppa type constant velocity joint.
外輪１０は、金属材料からなる。外輪１０は、収容部１１および外輪シャフト１２を有する。収容部１１および外輪シャフト１２は、同一の材料により一体に形成されている。
収容部１１の外面において開口側の部分は、円筒状に形成されている。収容部１１の外面において外輪シャフト１２側の部分は、外輪シャフト１２に向かうにつれて縮径している。収容部１１の内面は、球状凹状に形成されている。また収容部１１の内面には、６本の外輪ボール溝１１Ａが形成されている。外輪ボール溝１１Ａは、収容部１１の軸方向に延びている。外輪ボール溝１１Ａは、収容部１１の周方向において等間隔に形成されている。外輪ボール溝１１Ａにおいて収容部１１の軸方向に直交する断面形状は、略円弧凹状となる。外輪シャフト１２は、収容部１１の底部から収容部１１の開口部とは反対側に延びている。なお、外輪ボール溝１１Ａは「外輪溝」に相当する。
The outer ring 10 is made of a metal material. The outer ring 10 has a housing portion 11 and an outer ring shaft 12. The accommodating part 11 and the outer ring shaft 12 are integrally formed of the same material.
A portion on the opening side of the outer surface of the accommodating portion 11 is formed in a cylindrical shape. A portion of the outer surface of the housing portion 11 on the outer ring shaft 12 side is reduced in diameter as it goes toward the outer ring shaft 12. The inner surface of the accommodating part 11 is formed in a spherical concave shape. Further, six outer ring ball grooves 11 </ b> A are formed on the inner surface of the accommodating portion 11. The outer ring ball groove 11 </ b> A extends in the axial direction of the housing portion 11. The outer ring ball grooves 11 </ b> A are formed at equal intervals in the circumferential direction of the housing portion 11. In the outer ring ball groove 11A, the cross-sectional shape orthogonal to the axial direction of the accommodating portion 11 is a substantially arc concave shape. The outer ring shaft 12 extends from the bottom of the housing portion 11 to the side opposite to the opening of the housing portion 11. The outer ring ball groove 11A corresponds to an “outer ring groove”.
内輪２０は、金属材料からなる。内輪２０は、環状に形成されている。内輪２０は、外輪１０の収容部１１の内周側に収容されている。内輪２０の外面は、球状凸状に形成されている。内輪２０の外面には、６本の内輪ボール溝２１が形成されている。内輪ボール溝２１は、内輪２０の軸方向に延びている。内輪ボール溝２１は、内輪２０の周方向において等間隔に形成されている。内輪ボール溝２１は、外輪ボール溝１１Ａと対向している。内輪ボール溝２１において内輪２０の軸方向に直交する断面形状は、略円弧凹状となる。内輪２０の内面には、内歯スプライン２２が形成されている。 The inner ring 20 is made of a metal material. The inner ring 20 is formed in an annular shape. The inner ring 20 is accommodated on the inner peripheral side of the accommodating portion 11 of the outer ring 10. The outer surface of the inner ring 20 is formed in a spherical convex shape. Six inner ring ball grooves 21 are formed on the outer surface of the inner ring 20. The inner ring ball groove 21 extends in the axial direction of the inner ring 20. The inner ring ball grooves 21 are formed at equal intervals in the circumferential direction of the inner ring 20. The inner ring ball groove 21 faces the outer ring ball groove 11A. In the inner ring ball groove 21, the cross-sectional shape orthogonal to the axial direction of the inner ring 20 is a substantially arc concave shape. An internal spline 22 is formed on the inner surface of the inner ring 20.
ボール３０は、外輪ボール溝１１Ａおよび内輪ボール溝２１に挟み込まれている。各ボール３０は、各外輪ボール溝１１Ａおよび各内輪ボール溝２１に沿って転動する。各ボール３０は、収容部１１の周方向（内輪２０の周方向）において各外輪ボール溝１１Ａおよび各内輪ボール溝２１のそれぞれと係合している。各ボール３０は、外輪１０および内輪２０に回転駆動力を伝達する。 The ball 30 is sandwiched between the outer ring ball groove 11 </ b> A and the inner ring ball groove 21. Each ball 30 rolls along each outer ring ball groove 11 </ b> A and each inner ring ball groove 21. Each ball 30 is engaged with each outer ring ball groove 11 </ b> A and each inner ring ball groove 21 in the circumferential direction of the housing portion 11 (the circumferential direction of the inner ring 20). Each ball 30 transmits a rotational driving force to the outer ring 10 and the inner ring 20.
保持器４０は、金属材料からなる。保持器４０は、環状に形成されている。詳しくは、保持器４０の外面は、収容部１１の内面にほぼ沿う球面凸状に形成された部分を有する。保持器４０の内面は、内輪２０の外面にほぼ沿う球面凹状に形成された部分を有する。また保持器４０は、収容部１１の内面と内輪２０の外面との間に配置されている。 The cage 40 is made of a metal material. The cage 40 is formed in an annular shape. Specifically, the outer surface of the retainer 40 has a portion formed in a spherical convex shape that substantially conforms to the inner surface of the housing portion 11. The inner surface of the cage 40 has a portion formed in a spherical concave shape substantially along the outer surface of the inner ring 20. The retainer 40 is disposed between the inner surface of the housing portion 11 and the outer surface of the inner ring 20.
保持器４０には、６個の開口窓部４１が形成されている。開口窓部４１は、外輪ボール溝１１Ａおよび内輪ボール溝２１のそれぞれに対向している。各開口窓部４１には、ボール３０が嵌め込まれている。 The holder 40 is formed with six open window portions 41. The opening window 41 faces the outer ring ball groove 11 </ b> A and the inner ring ball groove 21. A ball 30 is fitted in each opening window 41.
シャフト５０は、金属材料からなる。シャフト５０の一端には、外歯スプライン５１が形成されている。外歯スプライン５１は、内輪２０の内歯スプライン２２に圧入嵌合されている。 The shaft 50 is made of a metal material. An external spline 51 is formed at one end of the shaft 50. The external spline 51 is press-fitted to the internal spline 22 of the inner ring 20.
等速ジョイント１の外輪１０、内輪２０、各ボール３０、保持器４０、およびシャフト５０の一部のそれぞれの表面（以下、「測定対象表面」）には、合成樹脂等からなる艶消し黒色の塗料が塗布されている。この塗料の厚さは、２０〜２５μｍである。この塗料により、等速ジョイント１の測定対象表面の熱放射率は、黒体を１．０とした場合、約０．９４となる。このように、等速ジョイント１の測定対象表面の熱放射率を高くすることにより、熱放射により放出する熱量が多くなる。したがって、等速ジョイント１の測定対象表面の温度変化をより確実に検出することが可能となる。 The outer ring 10, inner ring 20, balls 30, cage 40, and part of the shaft 50 (hereinafter, “surface to be measured”) of the constant velocity joint 1 are matte black made of synthetic resin or the like. Paint is applied. The thickness of this paint is 20-25 μm. With this paint, the thermal emissivity of the surface of the constant velocity joint 1 to be measured is about 0.94 when the black body is 1.0. As described above, by increasing the thermal emissivity of the surface of the constant velocity joint 1 to be measured, the amount of heat released by thermal radiation increases. Therefore, it becomes possible to more reliably detect the temperature change of the measurement target surface of the constant velocity joint 1.
図２を参照して、応力測定装置６０の構成について説明する。
図２（ａ）に示されるように、応力測定装置６０は、軸支台６１、荷重付与部６２、赤外線サーモグラフィ６３、歪みゲージ６４、および演算装置６５を備えている。本実施形態では、等速ジョイント１の外輪１０が応力測定の対象部分として設定されている。このため、赤外線サーモグラフィ６３は、等速ジョイント１の外輪１０に向けて設置されている。
With reference to FIG. 2, the structure of the stress measuring device 60 is demonstrated.
As shown in FIG. 2A, the stress measuring device 60 includes a shaft support 61, a load applying unit 62, an infrared thermography 63, a strain gauge 64, and an arithmetic device 65. In the present embodiment, the outer ring 10 of the constant velocity joint 1 is set as a target portion for stress measurement. For this reason, the infrared thermography 63 is installed toward the outer ring 10 of the constant velocity joint 1.
軸支台６１は、チャックにより等速ジョイント１の外輪シャフト１２が回転しないように固定している。
荷重付与部６２は、補助等速ジョイント６２Ａを有する。荷重付与部６２は、補助等速ジョイント６２Ａを介してシャフト５０を保持している。
The shaft support 61 is fixed by a chuck so that the outer ring shaft 12 of the constant velocity joint 1 does not rotate.
The load application unit 62 includes an auxiliary constant velocity joint 62A. The load application unit 62 holds the shaft 50 via the auxiliary constant velocity joint 62A.
荷重付与部６２は、駆動装置（図示略）に取り付けられている。駆動装置は、軸支台６１のチャックの軸線を中心に荷重付与部６２を旋回させることができる。このため、荷重付与部６２がシャフト５０を保持した状態でジョイント回転中心ＣＪ（図４参照）を中心に旋回することにより、軸支台６１に固定された外輪１０の収容部１１に対して内輪２０が歳差運動する。 The load applying unit 62 is attached to a drive device (not shown). The drive device can turn the load applying portion 62 around the axis of the chuck of the shaft support 61. For this reason, the inner ring with respect to the housing part 11 of the outer ring 10 fixed to the shaft support 61 by turning around the joint rotation center CJ (see FIG. 4) while the load applying part 62 holds the shaft 50. 20 precesses.
赤外線サーモグラフィ６３は、赤外線センサ（図示略）を有する。赤外線センサは、物体の表面から放出される赤外線の強度に応じた電気信号を出力する。赤外線サーモグラフィ６３は、赤外線センサの電気信号を画像信号に変換して演算装置６５に出力する。 The infrared thermography 63 has an infrared sensor (not shown). The infrared sensor outputs an electrical signal corresponding to the intensity of infrared light emitted from the surface of the object. The infrared thermography 63 converts an electrical signal of the infrared sensor into an image signal and outputs the image signal to the arithmetic device 65.
歪みゲージ６４は、外輪１０の外面において外輪ボール溝１１Ａに対応する部分（以下、「外輪特定部ＸＳ」、図２（ｂ）参照）に取り付けられている。歪みゲージ６４は、外輪特定部ＸＳに生じる応力に応じた電気信号を応力信号として演算装置６５に出力する。 The strain gauge 64 is attached to a portion corresponding to the outer ring ball groove 11 </ b> A on the outer surface of the outer ring 10 (hereinafter, “outer ring specifying portion XS”, see FIG. 2B). The strain gauge 64 outputs an electrical signal corresponding to the stress generated in the outer ring specifying part XS to the arithmetic device 65 as a stress signal.
なお、外輪特定部ＸＳは、外輪１０に対して内輪２０が歳差運動するとき、外輪１０の外面において最も大きな応力が生じると予測される部分である。外輪特定部ＸＳは、試験およびシミュレーション等により予め設定される。また、外輪特定部ＸＳに生じる応力は、各ボール３０による力に起因して外輪１０における外輪特定部ＸＳ以外の部分に生じる応力よりも大きくなる。 The outer ring specifying portion XS is a portion where the largest stress is predicted to occur on the outer surface of the outer ring 10 when the inner ring 20 precesses relative to the outer ring 10. The outer ring specifying part XS is set in advance by testing, simulation, or the like. Further, the stress generated in the outer ring specifying portion XS is larger than the stress generated in a portion other than the outer ring specifying portion XS in the outer ring 10 due to the force of each ball 30.
演算装置６５は、演算部６６および表示部６７を有する。演算部６６は、赤外線サーモグラフィ６３の画像信号および歪みゲージ６４の応力信号に基づいて応力分布を算出する。表示部６７は、演算部６６により算出された応力分布を表示する。 The computing device 65 has a computing unit 66 and a display unit 67. The calculation unit 66 calculates the stress distribution based on the image signal of the infrared thermography 63 and the stress signal of the strain gauge 64. The display unit 67 displays the stress distribution calculated by the calculation unit 66.
次に、図３〜図１０を参照して、応力測定方法について説明する。なお、図３〜図１０を参照する以下の説明では、符号が付された等速ジョイント１および応力測定装置６０の構成要素は、図１および図２に記載された等速ジョイント１および応力測定装置６０の構成要素を示す。 Next, a stress measurement method will be described with reference to FIGS. In the following description with reference to FIGS. 3 to 10, the components of the constant velocity joint 1 and the stress measuring device 60 to which reference numerals are attached are the constant velocity joint 1 and the stress measurement described in FIGS. 1 and 2. The components of the device 60 are shown.
図３に示されるように、応力測定方法は、応力測定工程（ステップＳ１１）、応力周波数分解工程（ステップＳ１２）、周波数抽出工程（ステップＳ１３）、温度測定工程（ステップＳ１４）、温度周波数分解工程（ステップＳ１５）、温度抽出工程（ステップＳ１６）、変換工程（ステップＳ１７）、および応力算出工程（ステップＳ１８）を有する。 As shown in FIG. 3, the stress measurement method includes a stress measurement process (step S11), a stress frequency decomposition process (step S12), a frequency extraction process (step S13), a temperature measurement process (step S14), and a temperature frequency decomposition process. (Step S15), a temperature extraction step (Step S16), a conversion step (Step S17), and a stress calculation step (Step S18).
応力測定工程において、応力測定装置６０は、まず外輪１０に対して内輪２０を歳差運動させる。詳しくは、軸支台６１により外輪１０が固定され、荷重付与部６２によりシャフト５０が等速ジョイント１のジョイント角が一定角度となるように固定される。この状態において、図４に示されるように、シャフト５０に予め設定された一定のねじり荷重が付与された状態でジョイント回転中心ＣＪを中心に所定周期で旋回する。ここで、ジョイント角が付加された等速ジョイント１が回転駆動力を伝達している実用状態において、外輪１０を静止系とした場合には、運動系となる内輪２０は歳差運動する。このため、荷重付与部６２により等速ジョイント１の収容部１１に対して内輪２０を歳差運動させることは、等速ジョイント１の実用状態となる。なお、以降の説明においては、上述の歳差運動を「等速ジョイント１の歳差運動」として称することもある。 In the stress measurement step, the stress measurement device 60 first precesses the inner ring 20 with respect to the outer ring 10. Specifically, the outer ring 10 is fixed by the shaft support 61, and the shaft 50 is fixed by the load applying unit 62 so that the joint angle of the constant velocity joint 1 is a constant angle. In this state, as shown in FIG. 4, the shaft 50 turns around the joint rotation center CJ with a predetermined constant torsional load applied at a predetermined period. Here, in a practical state in which the constant velocity joint 1 to which the joint angle is added transmits the rotational driving force, when the outer ring 10 is a stationary system, the inner ring 20 that is a motion system precesses. For this reason, precessing the inner ring 20 with respect to the accommodating portion 11 of the constant velocity joint 1 by the load applying portion 62 is a practical state of the constant velocity joint 1. In the following description, the above-described precession movement may be referred to as “precession movement of the constant velocity joint 1”.
図４の破線矢印により示されるように、各ボール３０は、等速ジョイント１の歳差運動の一周期の間において外輪ボール溝１１Ａおよび内輪ボール溝２１（図１参照）を一往復する。各ボール３０の往復運動の幅は、ジョイント角により変化する。詳しくは、各ボール３０の往復運動の幅は、ジョイント角が大きくなるにつれて大きくなる。 As indicated by broken line arrows in FIG. 4, each ball 30 reciprocates once in the outer ring ball groove 11 </ b> A and the inner ring ball groove 21 (see FIG. 1) during one cycle of the precession motion of the constant velocity joint 1. The width of the reciprocating motion of each ball 30 varies depending on the joint angle. Specifically, the width of the reciprocating motion of each ball 30 increases as the joint angle increases.
次に、応力測定装置６０は、等速ジョイント１を歳差運動させた状態において歪みゲージ６４により外輪特定部ＸＳに生じる応力を測定する。
図５のグラフＧ１により示されるように、外輪特定部ＸＳで生じる応力は、等速ジョイント１の歳差運動の周期に基づいて変化している。
Next, the stress measuring device 60 measures the stress generated in the outer ring specifying portion XS by the strain gauge 64 in a state where the constant velocity joint 1 is precessed.
As shown by the graph G1 in FIG. 5, the stress generated in the outer ring specifying portion XS changes based on the period of precession of the constant velocity joint 1.
応力周波数分解工程において、演算装置６５の演算部６６は、応力測定工程により測定された外輪特定部ＸＳの応力のデータに対して高速フーリエ変換処理を実行する。この処理の結果、演算部６６は、グラフＧ１が周波数毎の応力信号強度に分解されて、図６のグラフＧ２により示されるような周波数と応力信号強度（振幅値）との関係を示す応力解析データを得る。 In the stress frequency decomposition step, the calculation unit 66 of the calculation device 65 performs a fast Fourier transform process on the stress data of the outer ring specifying unit XS measured in the stress measurement step. As a result of this processing, the calculation unit 66 decomposes the graph G1 into stress signal strengths for each frequency, and performs stress analysis indicating the relationship between the frequency and the stress signal strength (amplitude value) as shown by the graph G2 in FIG. Get the data.
周波数抽出工程において、演算部６６は、外輪特定部ＸＳで生じる応力に起因する周波数を応力解析データに基づいて抽出する。グラフＧ２により示されるように、歳差運動の周期に基づく周波数成分（以下、「１次成分」）およびこの周波数成分の高調波成分に応力信号強度のピークが立っている。このため、これらピークに対応する周波数成分が外輪特定部ＸＳで生じる応力に起因する周波数として特定することができる。そして、演算部６６は、特定した周波数（以下、「特定周波数ＦＳ」）を記憶する。なお、本実施形態の応力測定方法においては、グラフＧ２の各ピークにおける最大値に対応する周波数を特定周波数ＦＳとしている。 In the frequency extraction step, the calculation unit 66 extracts a frequency caused by the stress generated in the outer ring specifying unit XS based on the stress analysis data. As shown by the graph G2, the peak of the stress signal intensity stands at the frequency component based on the precession period (hereinafter referred to as “primary component”) and the harmonic component of this frequency component. For this reason, the frequency component corresponding to these peaks can be specified as a frequency caused by the stress generated in the outer ring specifying part XS. And the calculating part 66 memorize | stores the identified frequency (henceforth "specific frequency FS"). In the stress measurement method of the present embodiment, the frequency corresponding to the maximum value at each peak of the graph G2 is set as the specific frequency FS.
温度測定工程において、歪みゲージ６４が外輪１０から取り外された後、応力測定装置６０は、等速ジョイント１を歳差運動させる。そして、等速ジョイント１が歳差運動した状態において赤外線サーモグラフィ６３により外輪１０が撮影される。なお、温度測定工程における等速ジョイント１の歳差運動は、応力測定工程における等速ジョイント１の歳差運動と同様である。詳しくは、等速ジョイント１のジョイント角、シャフト５０に付与されるねじり荷重、およびシャフト５０の旋回周期が応力測定工程および温度測定工程で同条件となる。 In the temperature measurement process, after the strain gauge 64 is removed from the outer ring 10, the stress measurement device 60 precesses the constant velocity joint 1. Then, the outer ring 10 is photographed by the infrared thermography 63 in a state where the constant velocity joint 1 precesses. The precession of the constant velocity joint 1 in the temperature measurement process is the same as the precession of the constant velocity joint 1 in the stress measurement process. Specifically, the joint angle of the constant velocity joint 1, the torsional load applied to the shaft 50, and the turning cycle of the shaft 50 are the same conditions in the stress measurement step and the temperature measurement step.
図７のグラフＧ３により示されるように、赤外線サーモグラフィ６３により撮影された外輪特定部ＸＳの画素毎の温度の推移が演算部６６に入力される。グラフＧ３は、ノイズが含む複雑な波形となっている。すなわち、グラフＧ３は、外輪特定部ＸＳに生じる応力に基づく温度以外の要因により外輪特定部ＸＳの温度が変化していると考えられる。外輪特定部ＸＳの温度変化に影響を与える要因としては、ボール３０および外輪ボール溝１１Ａの摩擦熱、応力測定装置６０を設置した測定室内の空気調和機による外輪特定部ＸＳへの送風、および軸支台６１、荷重付与部６２、および演算装置６５が放出する熱が外輪特定部ＸＳに伝達されることが挙げられる。これらの要因による外輪特定部ＸＳの温度変化は、赤外線サーモグラフィ６３の温度分解能以上となる場合が多い。このため、これらの要因による外輪特定部ＸＳの温度変化は、ノイズとしてグラフＧ３に影響を与える。 As shown by the graph G <b> 3 in FIG. 7, the temperature transition for each pixel of the outer ring specifying part XS photographed by the infrared thermography 63 is input to the calculation part 66. The graph G3 has a complicated waveform including noise. That is, in the graph G3, it is considered that the temperature of the outer ring specifying portion XS changes due to factors other than the temperature based on the stress generated in the outer ring specifying portion XS. Factors affecting the temperature change of the outer ring specifying portion XS include frictional heat of the ball 30 and the outer ring ball groove 11A, air blown to the outer ring specifying portion XS by the air conditioner in the measurement chamber in which the stress measuring device 60 is installed, and shaft It is mentioned that the heat | fever which the support 61, the load provision part 62, and the calculating device 65 discharge | release is transmitted to the outer ring specific part XS. The temperature change of the outer ring specifying part XS due to these factors often exceeds the temperature resolution of the infrared thermography 63. For this reason, the temperature change of the outer ring specifying part XS due to these factors affects the graph G3 as noise.
温度周波数分解工程において、演算部６６は、温度測定工程において測定された外輪特定部ＸＳの温度のデータに対して高速フーリエ変換処理を実行する。この処理の結果、演算部６６は、グラフＧ３が周波数毎の温度信号強度に分解されて、図８のグラフＧ４により示されるような周波数と温度信号強度（振幅値）との関係を示す第１温度解析データを得る。グラフＧ４は、グラフＧ２と同様の周波数に温度信号強度のピークが立っている。 In the temperature frequency decomposition process, the calculation unit 66 performs a fast Fourier transform process on the temperature data of the outer ring specifying unit XS measured in the temperature measurement process. As a result of this processing, the calculation unit 66 first decomposes the graph G3 into the temperature signal intensity for each frequency, and shows the relationship between the frequency and the temperature signal intensity (amplitude value) as shown by the graph G4 in FIG. Obtain temperature analysis data. The graph G4 has a temperature signal intensity peak at the same frequency as the graph G2.
温度抽出工程において、演算部６６は、第１温度解析データから特定周波数ＦＳの温度信号強度のみを抽出する第２温度解析データを得る。演算部６６は、図８のグラフＧ４から特定周波数ＦＳの振幅値のみを抽出することにより図９のグラフＧ５が得られる。これにより、第２温度解析データは、外輪特定部ＸＳに生じる応力に基づく温度変化以外の要因が取り除かれる。 In the temperature extraction step, the calculation unit 66 obtains second temperature analysis data for extracting only the temperature signal intensity of the specific frequency FS from the first temperature analysis data. The computing unit 66 extracts only the amplitude value of the specific frequency FS from the graph G4 of FIG. 8 to obtain the graph G5 of FIG. Thereby, factors other than the temperature change based on the stress generated in the outer ring specifying part XS are removed from the second temperature analysis data.
変換工程において、演算部６６は、第２温度解析データに対して逆高速フーリエ変換処理を実行する。この処理の結果、演算部６６は、温度のデータを得る。すなわち、図９のグラフＧ５は、図１０のグラフＧ６に示されるように、温度の推移を示すグラフとなる。このように、図７のグラフＧ３は、外輪特定部ＸＳに生じる応力の変化に起因する温度変化のグラフＧ６に変換される。 In the conversion step, the calculation unit 66 performs an inverse fast Fourier transform process on the second temperature analysis data. As a result of this processing, the calculation unit 66 obtains temperature data. That is, the graph G5 in FIG. 9 is a graph showing the transition of temperature as shown in the graph G6 in FIG. As described above, the graph G3 in FIG. 7 is converted into the graph G6 of the temperature change caused by the change in the stress generated in the outer ring specifying portion XS.
なお、演算部６６は、温度測定工程において撮影された全画素に対して温度周波数分解工程〜変換工程を実行する。等速ジョイント１において外輪特定部ＸＳ以外の部分についても特定周波数ＦＳに基づいて温度を算出する。このため、演算部６６は、外輪特定部ＸＳで生じる応力に基づく等速ジョイント１の温度分布を取得する。 In addition, the calculating part 66 performs a temperature frequency decomposition process-a conversion process with respect to all the pixels image | photographed in the temperature measurement process. In the constant velocity joint 1, the temperature is calculated based on the specific frequency FS for portions other than the outer ring specifying portion XS. For this reason, the calculating part 66 acquires the temperature distribution of the constant velocity joint 1 based on the stress produced in the outer ring specifying part XS.
応力算出工程において、演算部６６は、熱弾性効果に基づいて、変換工程にて取得した等速ジョイント１の温度分布から等速ジョイント１の応力分布を算出する。その結果、表示部６７には、撮影された等速ジョイント１の画像において各画素の濃淡により示された応力分布が表示される。 In the stress calculation step, the calculation unit 66 calculates the stress distribution of the constant velocity joint 1 from the temperature distribution of the constant velocity joint 1 acquired in the conversion step based on the thermoelastic effect. As a result, the display 67 displays the stress distribution indicated by the shading of each pixel in the captured image of the constant velocity joint 1.
次に、本実施形態の応力測定方法の作用について説明する。
赤外線サーモグラフィにより撮影された画像からノイズを効果的に除去する処理として、ロックイン処理が知られている。ロックイン処理は、赤外線サーモグラフィが出力する画像信号から一定周期により入力荷重が変動するｓｉｎ波状の入力荷重信号の周波数の信号強度を抽出することにより、赤外線サーモグラフィが出力する画像信号に含まれるノイズを除去する。
Next, the effect | action of the stress measuring method of this embodiment is demonstrated.
A lock-in process is known as a process for effectively removing noise from an image captured by infrared thermography. Lock-in processing extracts noise included in the image signal output by the infrared thermography by extracting the signal intensity of the frequency of the sin wave-like input load signal whose input load fluctuates with a certain period from the image signal output by the infrared thermography. Remove.
ところで、荷重付与部６２は、シャフト５０に一定のねじり荷重を付与するため、入力荷重信号は変動しない。このため、荷重付与部６２は、一定周期によりねじり荷重が変動するｓｉｎ波状の入力荷重信号が生成されない。したがって、本実施形態の応力測定装置６０は、荷重付与部６２が生成する入力荷重信号に基づいてロックイン処理を実行することにより画像信号に含まれるノイズを除去することが困難である。 Incidentally, since the load applying unit 62 applies a constant torsional load to the shaft 50, the input load signal does not vary. For this reason, the load applying unit 62 does not generate a sin-wave input load signal in which the torsional load varies with a certain period. Therefore, it is difficult for the stress measuring device 60 of the present embodiment to remove noise included in the image signal by executing the lock-in process based on the input load signal generated by the load applying unit 62.
また、外輪１０に生じる応力は、１次成分および高調波成分が含まれる。一方、ロックイン処理は、入力荷重信号に基づいて応力を算出するため、１次成分のみが反映された応力の算出であり、高調波成分が反映された応力の算出ではない。 Further, the stress generated in the outer ring 10 includes a primary component and a harmonic component. On the other hand, since the lock-in process calculates stress based on the input load signal, it calculates stress reflecting only the primary component, not calculating stress reflecting the harmonic component.
これに対して、本実施形態の応力測定方法では、赤外線サーモグラフィ６３により取得した等速ジョイント１の温度のデータから周波数抽出工程において取得した特定周波数ＦＳ以外を除去する。これにより、赤外線サーモグラフィ６３により取得した等速ジョイント１の温度のデータは、外輪特定部ＸＳの応力に起因したものとなる。このため、本実施形態の応力測定方法は、ロックイン処理を用いずに赤外線サーモグラフィ６３が出力する画像信号に含まれるノイズを除去することができる。 On the other hand, in the stress measurement method of the present embodiment, the data other than the specific frequency FS acquired in the frequency extraction step is removed from the temperature data of the constant velocity joint 1 acquired by the infrared thermography 63. Thereby, the temperature data of the constant velocity joint 1 acquired by the infrared thermography 63 is caused by the stress of the outer ring specifying portion XS. For this reason, the stress measurement method of the present embodiment can remove noise included in the image signal output from the infrared thermography 63 without using lock-in processing.
また、特定周波数ＦＳは、外輪特定部ＸＳに生じる応力に基づいて抽出されるため、１次成分および高調波成分が反映されたものとなる。このため、図１０のグラフＧ６に示されるように、変換工程において得られた温度のデータは、１次成分および高調波成分が反映されたものとなる。 Further, since the specific frequency FS is extracted based on the stress generated in the outer ring specifying portion XS, the primary component and the harmonic component are reflected. Therefore, as shown in the graph G6 of FIG. 10, the temperature data obtained in the conversion process reflects the primary component and the harmonic component.
次に、本実施形態の応力測定方法の効果について説明する。
（１）応力測定方法は、歪みゲージ６４により外輪特定部ＸＳに生じる応力が測定され、応力信号強度のピークの周波数である特定周波数ＦＳが抽出される。そして、外輪特定部ＸＳの温度のデータ（グラフＧ３）から特定周波数ＦＳの温度信号強度が抽出される。これにより、特定周波数ＦＳが１次成分および高調波成分を含むため、抽出された温度信号強度は、外輪特定部ＸＳに生じる応力に起因する。このため、変換工程において得られた温度のデータ（グラフＧ６）は、外輪特定部ＸＳに生じる応力が反映される。したがって、温度のデータ（グラフＧ６）に基づいて算出された外輪特定部ＸＳの応力分布は、高調波成分が反映される。このため、等速ジョイント１の応力分布は、高調波成分が反映される。
Next, the effect of the stress measurement method of this embodiment will be described.
(1) In the stress measurement method, the stress generated in the outer ring specific portion XS is measured by the strain gauge 64, and the specific frequency FS that is the peak frequency of the stress signal intensity is extracted. Then, the temperature signal intensity of the specific frequency FS is extracted from the temperature data (graph G3) of the outer ring specifying unit XS. Thereby, since specific frequency FS contains a primary component and a harmonic component, the extracted temperature signal intensity | strength originates in the stress which arises in the outer ring specific part XS. Therefore, the temperature data (graph G6) obtained in the conversion process reflects the stress generated in the outer ring specifying portion XS. Therefore, a harmonic component is reflected in the stress distribution of the outer ring specifying part XS calculated based on the temperature data (graph G6). For this reason, the stress distribution of the constant velocity joint 1 reflects the harmonic component.
（２）等速ジョイント１が歳差運動したとき、ボール３０が外輪ボール溝１１Ａ内を転動するとともに外輪ボール溝１１Ａを押し付ける。これにより、外輪特定部ＸＳに生じる応力が外輪１０の外面において外輪特定部ＸＳ以外の部分に生じる応力よりも大きくなる。このため、外輪特定部ＸＳに歪みゲージ６４が取り付けられることにより、歪みゲージ６４が大きな応力を検出する。このため、特定周波数ＦＳがより精度よく抽出される。したがって、外輪特定部ＸＳ以外の部分の応力に基づいて等速ジョイント１の温度のデータを算出したと仮定した場合よりも温度のデータの精度が向上する。このため、等速ジョイント１の応力分布の精度が向上する。 (2) When the constant velocity joint 1 precesses, the ball 30 rolls in the outer ring ball groove 11A and presses the outer ring ball groove 11A. Thereby, the stress which arises in the outer ring specific part XS becomes larger than the stress which arises in parts other than the outer ring specific part XS on the outer surface of the outer ring 10. For this reason, when the strain gauge 64 is attached to the outer ring specifying portion XS, the strain gauge 64 detects a large stress. For this reason, the specific frequency FS is extracted more accurately. Therefore, the accuracy of the temperature data is improved as compared with the case where it is assumed that the temperature data of the constant velocity joint 1 is calculated based on the stress of the portion other than the outer ring specifying portion XS. For this reason, the accuracy of the stress distribution of the constant velocity joint 1 is improved.
本温度測定方法および本応力測定方法の具体的な形態は、上記実施形態に限られるものではない。以下、本温度測定方法および本応力測定方法の他の実施形態として、上記実施形態の変形例について説明する。なお、以下の各変形例は、技術的に矛盾の生じない範囲において互いに組み合わせることもできる。 Specific forms of the present temperature measurement method and the present stress measurement method are not limited to the above embodiments. Hereinafter, as other embodiments of the present temperature measurement method and the present stress measurement method, modifications of the above embodiment will be described. Note that the following modifications can be combined with each other within a technically consistent range.
・上記実施形態の外輪特定部ＸＳは、外輪１０に対して内輪２０が歳差運動するとき、外輪１０の外面において最も大きな応力が生じると予測される部分として定義している。しかし、外輪特定部ＸＳの定義は上記実施形態に例示された内容に限られない。例えば、外輪特定部ＸＳは、外輪ボール溝１１Ａおよびその周縁においてボール３０が収容部１１を押し付ける部分として定義してもよい。 The outer ring specifying portion XS of the above embodiment is defined as a portion where the largest stress is predicted to occur on the outer surface of the outer ring 10 when the inner ring 20 precesses relative to the outer ring 10. However, the definition of the outer ring specifying part XS is not limited to the content exemplified in the above embodiment. For example, the outer ring specifying portion XS may be defined as a portion where the ball 30 presses the housing portion 11 at the outer ring ball groove 11A and the periphery thereof.
・上記実施形態の応力測定方法において、応力算出工程を省略することもできる。応力測定方法から応力算出工程を省略した場合、等速ジョイント１の温度分布が算出される。すなわち、等速ジョイント１の温度変化が測定される。 -In the stress measuring method of the said embodiment, a stress calculation process can also be skipped. When the stress calculation step is omitted from the stress measurement method, the temperature distribution of the constant velocity joint 1 is calculated. That is, the temperature change of the constant velocity joint 1 is measured.
・上記実施形態の応力測定方法において、応力測定工程および温度測定工程を同時に行うこともできる。詳しくは、歪みゲージ６４が外輪１０の外面における赤外線サーモグラフィ６３の撮影範囲外の外輪ボール溝１１Ａに対応する部分に取り付けられる。そして、等速ジョイント１が歳差運動することにより、歪みゲージ６４による応力測定工程と、赤外線サーモグラフィ６３による温度測定工程が行われる。 -In the stress measurement method of the said embodiment, a stress measurement process and a temperature measurement process can also be performed simultaneously. Specifically, the strain gauge 64 is attached to a portion corresponding to the outer ring ball groove 11 </ b> A outside the imaging range of the infrared thermography 63 on the outer surface of the outer ring 10. Then, as the constant velocity joint 1 precesses, a stress measurement process using the strain gauge 64 and a temperature measurement process using the infrared thermography 63 are performed.
・上記実施形態の応力測定方法の応力周波数分解工程および温度周波数分解工程において、高速フーリエ変換に代えて、離散フーリエ変換を用いてもよい。
・上記実施形態の応力測定方法において、等速ジョイント１の内輪２０の応力分布を算出してもよい。内輪２０の応力分布を算出する場合、内輪２０が固定され、外輪１０が内輪２０に対して歳差運動する。この場合、歪みゲージ６４は、内輪２０に取り付けられる。内輪２０の応力分布を算出する応力測定方法は、上記実施形態の応力測定方法と概ね同様である。
In the stress frequency decomposition process and the temperature frequency decomposition process of the stress measurement method of the above embodiment, discrete Fourier transform may be used instead of fast Fourier transform.
In the stress measurement method of the above embodiment, the stress distribution of the inner ring 20 of the constant velocity joint 1 may be calculated. When calculating the stress distribution of the inner ring 20, the inner ring 20 is fixed and the outer ring 10 precesses with respect to the inner ring 20. In this case, the strain gauge 64 is attached to the inner ring 20. The stress measurement method for calculating the stress distribution of the inner ring 20 is substantially the same as the stress measurement method of the above embodiment.
・上記実施形態の応力測定方法を実施する応力測定装置６０において、演算部６６とは個別に形成された演算部により温度抽出工程が行われてもよい。
・上記実施形態の応力測定方法において、測定対象物を固定式ボール型等速ジョイントからしゅう動式ボール型等速ジョイントに変更することもできる。また、測定対象物をボール型等速ジョイントからトリポート型等速ジョイントに変更することもできる。また、測定対象物を等速ジョイント１以外の回転装置とすることもできる。
-In the stress measuring device 60 which implements the stress measuring method of the said embodiment, the temperature extraction process may be performed by the calculating part formed separately from the calculating part 66. FIG.
In the stress measurement method of the above embodiment, the measurement object can be changed from a fixed ball type constant velocity joint to a sliding ball type constant velocity joint. In addition, the measurement object can be changed from a ball type constant velocity joint to a tripod type constant velocity joint. Further, the measuring object can be a rotating device other than the constant velocity joint 1.
次に上記実施形態および上記変形例より把握することができる技術的思想を記載する。
（付記１）測定対象物に生じる応力を測定する歪みゲージと、前記測定対象物を撮影する赤外線サーモグラフィと、前記歪みゲージによる応力の測定のデータおよび前記赤外線サーモグラフィによる温度の測定のデータに基づいて応力分布を算出する演算部とを備え、前記演算部は、前記歪みゲージによる応力の測定のデータを周波数毎の応力信号強度に分解して前記周波数と前記応力信号強度との関係を示す応力解析データを得て、前記応力解析データから前記測定対象物の前記応力信号強度のピークの周波数である特定周波数を抽出し、前記赤外線サーモグラフィによる温度の測定のデータを周波数毎の温度信号強度に分解して前記周波数と前記温度信号強度との関係を示す第１温度解析データから前記特定周波数における前記温度信号強度を抽出して前記特定周波数と温度信号強度との関係を示す第２温度解析データを得て、前記第２温度解析データを温度のデータに変換し、前記温度のデータに基づいて応力分布を算出する応力測定装置。
Next, technical ideas that can be grasped from the embodiment and the modified examples will be described.
(Additional remark 1) Based on the strain gauge which measures the stress which arises in a measuring object, the infrared thermography which image | photographs the said measuring object, the data of the measurement of the stress by the said strain gauge, and the data of the measurement of the temperature by the said infrared thermography A calculation unit that calculates a stress distribution, wherein the calculation unit decomposes stress measurement data by the strain gauge into a stress signal intensity for each frequency and indicates a relationship between the frequency and the stress signal intensity Data is obtained, a specific frequency that is a peak frequency of the stress signal intensity of the measurement object is extracted from the stress analysis data, and the temperature measurement data by the infrared thermography is decomposed into temperature signal intensity for each frequency. The temperature signal at the specific frequency is obtained from first temperature analysis data indicating the relationship between the frequency and the temperature signal intensity. The second temperature analysis data indicating the relationship between the specific frequency and the temperature signal intensity is obtained by extracting the degree, the second temperature analysis data is converted into temperature data, and the stress distribution is calculated based on the temperature data. Stress measuring device to calculate.
１…等速ジョイント（測定対象物）、１０…外輪、１１Ａ…外輪ボール溝（外輪溝）、２０…内輪、３０…ボール（伝達部品）、６３…赤外線サーモグラフィ、６４…歪みゲージ、ＸＳ…外輪特定部（外輪の外面において外輪溝に対応する部分）、ＦＳ…特定周波数。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Constant velocity joint (measurement object), 10 ... Outer ring, 11A ... Outer ring ball groove (outer ring groove), 20 ... Inner ring, 30 ... Ball (transmission part), 63 ... Infrared thermography, 64 ... Strain gauge, XS ... Outer ring Specific part (part corresponding to the outer ring groove on the outer surface of the outer ring), FS ... specific frequency.
Claims (3)
測定対象物に生じる応力を歪みゲージにより測定する応力測定工程と、
前記応力測定工程により測定された前記測定対象物の応力のデータを周波数毎の応力信号強度に分解して前記周波数と前記応力信号強度との関係を示す応力解析データを得る応力周波数分解工程と、
前記応力解析データから前記測定対象物の前記応力信号強度のピークの周波数である特定周波数を抽出する周波数抽出工程と、
赤外線サーモグラフィにより前記測定対象物を撮影することにより、前記測定対象物の温度を測定する温度測定工程と、
前記温度測定工程により測定された前記測定対象物の温度のデータを周波数毎の温度信号強度に分解して前記周波数と前記温度信号強度との関係を示す第１温度解析データを得る温度周波数分解工程と、
前記第１温度解析データから前記特定周波数における前記温度信号強度を抽出して前記特定周波数と温度信号強度との関係を示す第２温度解析データを得る温度抽出工程と、
前記第２温度解析データを温度のデータに変換する変換工程と
を備える
温度測定方法。 A temperature measurement method comprising:
A stress measurement process for measuring the stress generated in the measurement object with a strain gauge;
A stress frequency decomposition step of decomposing the stress data of the measurement object measured in the stress measurement step into stress signal strength for each frequency to obtain stress analysis data indicating a relationship between the frequency and the stress signal strength;
A frequency extracting step of extracting a specific frequency that is a frequency of a peak of the stress signal intensity of the measurement object from the stress analysis data;
A temperature measurement step of measuring the temperature of the measurement object by photographing the measurement object by infrared thermography;
Temperature frequency decomposition step of obtaining first temperature analysis data indicating the relationship between the frequency and the temperature signal intensity by decomposing the temperature data of the measurement object measured in the temperature measurement step into a temperature signal intensity for each frequency. When,
Extracting the temperature signal intensity at the specific frequency from the first temperature analysis data to obtain second temperature analysis data indicating a relationship between the specific frequency and the temperature signal intensity; and
A conversion step of converting the second temperature analysis data into temperature data. A temperature measurement method.
前記等速ジョイントは、外輪、前記外輪に収容される内輪、ならびに、前記外輪の内面および前記内輪の外面に挟まれて前記外輪および前記内輪に回転駆動力を伝達する伝達部品を有し、
前記外輪の内面には、前記伝達部品が転動する外輪溝が形成され、
前記応力測定工程は、前記歪みゲージが前記外輪の外面において前記外輪溝に対応する部分に取り付けられた状態、かつ、前記外輪に対して前記内輪が歳差運動した状態で応力を測定する
請求項１に記載の温度測定方法。 The measurement object is a constant velocity joint,
The constant velocity joint includes an outer ring, an inner ring accommodated in the outer ring, and a transmission component that is sandwiched between an inner surface of the outer ring and an outer surface of the inner ring and transmits a rotational driving force to the outer ring and the inner ring,
An outer ring groove on which the transmission component rolls is formed on the inner surface of the outer ring,
The stress measurement step measures stress in a state where the strain gauge is attached to a portion corresponding to the outer ring groove on an outer surface of the outer ring, and in a state where the inner ring precesses with respect to the outer ring. 2. The temperature measuring method according to 1.
前記変換工程により得られた前記温度のデータに基づいて応力分布を算出する応力算出工程を備える
応力測定方法。 A stress measurement method comprising the temperature measurement method according to claim 1 or 2,
A stress measurement method comprising a stress calculation step of calculating a stress distribution based on the temperature data obtained by the conversion step.
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Also Published As
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