硬度换算系统的制作方法

专利2022-05-09  72


本发明涉及硬度换算技术领域,具体为硬度换算系统。



背景技术:

齿轮是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件,是能互相啮合的有齿的机械零件,大齿轮的直径是小齿轮的直径的一倍;齿轮在传动中的应用很早就出现了,公元前300多年,古希腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中,就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。随着生产的发展,齿轮运转的平稳性受到重视;

但是在现有技术中,不能够对齿轮的载荷进行分析,从而导致齿轮的故障风险增高。



技术实现要素:

本发明的目的就在于提出硬度换算系统,通过强度计算单元对齿轮的强度进行计算,具体强度计算过程如下:管理人员将载荷检测正常齿轮和材料检测正常齿轮发送至云管控平台,云管控平台将载荷检测和材料检测均正常的齿轮标记为强度计算齿轮,并将其标记为o,o=1,2,……,m,m为正整数;获取到强度计算齿轮对应齿根的圆角半径系数和强度计算齿轮的倒角角度,获取到强度计算齿轮的齿厚上偏差和公差,通过公式获取到强度计算齿轮的强度系数qdo,将强度计算齿轮的强度系数qdo与强度系数阈值进行比较;对齿轮的硬度进行检测,同时计算出齿轮的硬度系数,减少齿轮出现故障的风险,从而提高了齿轮的工作效率;

本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

硬度换算系统,包括注册登录单元、数据库、载荷分析单元、材料分析单元、强度计算单元以及云管控平台;

所述载荷分析单元用于对齿轮的载荷信息进行分析,从而对齿轮进行检测,齿轮的载荷信息包括速度数据、间隔数据以及寿命数据,速度数据为齿轮在运行过程中的角速度,间隔数据为齿轮在运行过程中的载荷间隔值,寿命数据为齿轮在运行过程中弯曲长寿命值,将齿轮标记为i,i=1,2,……,n,n为正整数,具体分析检测过程如下:

步骤s1:获取到齿轮在运行过程中的角速度,并将齿轮在运行过程中的角速度标记为ji;

步骤s2:获取到齿轮在运行过程中的载荷间隔值,并将齿轮在运行过程中的载荷间隔值标记为gi;

步骤s3:获取到齿轮在运行过程中弯曲长寿命值,并将齿轮在运行过程中弯曲长寿命值标记为si;

步骤s4:通过公式获取到齿轮载荷分析系数xi,其中,a1、a2以及a3均为比例系数,且a1>a2>a3>0;

步骤s5:将齿轮载荷分析系数xi与齿轮载荷分析系数阈值进行比较。

进一步地,所述材料分析单元用于对齿轮的材料信息进行分析,从而对齿轮的材料进行检测,齿轮的材料信息包括抗拉数据、屈服数据以及等级数据,抗拉数据为齿轮构建材料的最大抗拉强度,屈服数据为齿轮构建材料的最大屈服强度,等级数据为齿轮构建材料铸件的质量等级,具体分析检测过程如下:

步骤ss1:获取到齿轮构建材料的最大抗拉强度,并将齿轮构建材料的最大抗拉强度标记为kli;

步骤ss2:获取到齿轮构建材料的最大屈服强度,并将齿轮构建材料的最大屈服强度标记为qfi;

步骤ss3:获取到齿轮构建材料铸件的质量等级,并将齿轮构建材料铸件的质量等级标记为dji;

步骤ss4:通过公式cli=β(kli×v1 qfi×v2 dji×v3)3获取到齿轮材料分析检测系数cli,其中,v1、v2以及v3均为比例系数,且v1>v2>v3>0,β为误差修正因子,取值为2.36;

步骤ss5:将齿轮材料分析检测系数cli与齿轮材料分析检测系数阈值进行比较。

进一步地,所述强度计算单元用于对齿轮的强度进行计算,具体强度计算过程如下:

步骤t1:管理人员将载荷检测正常齿轮和材料检测正常齿轮发送至云管控平台,云管控平台将载荷检测和材料检测均正常的齿轮标记为强度计算齿轮,并将其标记为o,o=1,2,……,m,m为正整数;

步骤t2:获取到强度计算齿轮对应齿根的圆角半径系数和强度计算齿轮的倒角角度,并将强度计算齿轮对应齿根的圆角半径系数和强度计算齿轮的倒角角度分别标记为bjo和djo;

步骤t3:获取到强度计算齿轮的齿厚上偏差和公差,并将强度计算齿轮的齿厚上偏差和公差标记为spo和gco;

步骤t4:通过公式获取到强度计算齿轮的强度系数qdo,其中,c1、c2、c3以及c4均为比例系数,且c1>c2>c3>c4>0,α为误差修正因子,取值为2.03;

步骤t5:将强度计算齿轮的强度系数qdo与强度系数阈值进行比较。

进一步地,所述注册登录单元用于管理人员和质检人员通过手机终端提交管理人员信息和质检人员信息进行注册,并将注册成功的管理人员信息和质检人员信息发送至数据库进行储存,管理人员信息包括管理人员的姓名、年龄、入职时间、照片以及本人实名认证的手机终端,质检人员信息包括质检人员的姓名、年龄、入职时间、照片以及本人实名认证的手机终端。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、本发明中,通过载荷分析单元对齿轮的载荷信息进行分析,从而对齿轮进行检测,齿轮的载荷信息包括速度数据、间隔数据以及寿命数据,具体分析检测过程如下:获取到齿轮在运行过程中的角速度、齿轮在运行过程中的载荷间隔值以及齿轮在运行过程中弯曲长寿命值,通过公式获取到齿轮载荷分析系数xi,将齿轮载荷分析系数xi与齿轮载荷分析系数阈值进行比较;对齿轮的载荷进行分析,从而判断齿轮的载荷是否合格,提高了齿轮的工作效率,降低了齿轮的故障率;

2、本发明中,通过强度计算单元对齿轮的强度进行计算,具体强度计算过程如下:管理人员将载荷检测正常齿轮和材料检测正常齿轮发送至云管控平台,云管控平台将载荷检测和材料检测均正常的齿轮标记为强度计算齿轮,并将其标记为o,o=1,2,……,m,m为正整数;获取到强度计算齿轮对应齿根的圆角半径系数和强度计算齿轮的倒角角度,获取到强度计算齿轮的齿厚上偏差和公差,通过公式获取到强度计算齿轮的强度系数qdo,将强度计算齿轮的强度系数qdo与强度系数阈值进行比较;对齿轮的硬度进行检测,同时计算出齿轮的硬度系数,减少齿轮出现故障的风险,从而提高了齿轮的工作效率。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的原理框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

如图1所示,硬度换算系统,包括注册登录单元、数据库、载荷分析单元、材料分析单元、强度计算单元以及云管控平台;

注册登录单元用于管理人员和质检人员通过手机终端提交管理人员信息和质检人员信息进行注册,并将注册成功的管理人员信息和质检人员信息发送至数据库进行储存,管理人员信息包括管理人员的姓名、年龄、入职时间、照片以及本人实名认证的手机终端,质检人员信息包括质检人员的姓名、年龄、入职时间、照片以及本人实名认证的手机终端;

载荷分析单元用于对齿轮的载荷信息进行分析,从而对齿轮进行检测,齿轮的载荷信息包括速度数据、间隔数据以及寿命数据,速度数据为齿轮在运行过程中的角速度,间隔数据为齿轮在运行过程中的载荷间隔值,寿命数据为齿轮在运行过程中弯曲长寿命值,将齿轮标记为i,i=1,2,……,n,n为正整数,具体分析检测过程如下:

步骤s1:获取到齿轮在运行过程中的角速度,并将齿轮在运行过程中的角速度标记为ji;

步骤s2:获取到齿轮在运行过程中的载荷间隔值,并将齿轮在运行过程中的载荷间隔值标记为gi;

步骤s3:获取到齿轮在运行过程中弯曲长寿命值,并将齿轮在运行过程中弯曲长寿命值标记为si;

步骤s4:通过公式获取到齿轮载荷分析系数xi,其中,a1、a2以及a3均为比例系数,且a1>a2>a3>0;

步骤s5:将齿轮载荷分析系数xi与齿轮载荷分析系数阈值进行比较:

若齿轮载荷分析系数xi≥齿轮载荷分析系数阈值,则判定对应齿轮的载荷分析正常,生成载荷正常信号并将载荷正常信号和对应齿轮编号发送至管理人员的手机终端;

若齿轮载荷分析系数xi<齿轮载荷分析系数阈值,则判定对应齿轮的载荷分析异常,生成载荷异常信号并将载荷异常信号和对应齿轮编号发送至质检人员的手机终端;

材料分析单元用于对齿轮的材料信息进行分析,从而对齿轮的材料进行检测,齿轮的材料信息包括抗拉数据、屈服数据以及等级数据,抗拉数据为齿轮构建材料的最大抗拉强度,屈服数据为齿轮构建材料的最大屈服强度,等级数据为齿轮构建材料铸件的质量等级,具体分析检测过程如下:

步骤ss1:获取到齿轮构建材料的最大抗拉强度,并将齿轮构建材料的最大抗拉强度标记为kli;

步骤ss2:获取到齿轮构建材料的最大屈服强度,并将齿轮构建材料的最大屈服强度标记为qfi;

步骤ss3:获取到齿轮构建材料铸件的质量等级,并将齿轮构建材料铸件的质量等级标记为dji;

步骤ss4:通过公式cli=β(kli×v1 qfi×v2 dji×v3)3获取到齿轮材料分析检测系数cli,其中,v1、v2以及v3均为比例系数,且v1>v2>v3>0,β为误差修正因子,取值为2.36;

步骤ss5:将齿轮材料分析检测系数cli与齿轮材料分析检测系数阈值进行比较:

若齿轮材料分析检测系数cli≥齿轮材料分析检测系数阈值,则判定齿轮材料检测正常,生成材料检测正常信号并将材料检测正常信号和对应齿轮编号发送至管理人员的手机终端;

若齿轮材料分析检测系数cli<齿轮材料分析检测系数阈值,则判定齿轮材料检测异常,生成材料检测异常信号并将材料检测异常信号和对应齿轮编号发送至质检人员的手机终端;

强度计算单元用于对齿轮的强度进行计算,具体强度计算过程如下:

步骤t1:管理人员将载荷检测正常齿轮和材料检测正常齿轮发送至云管控平台,云管控平台将载荷检测和材料检测均正常的齿轮标记为强度计算齿轮,并将其标记为o,o=1,2,……,m,m为正整数;

步骤t2:获取到强度计算齿轮对应齿根的圆角半径系数和强度计算齿轮的倒角角度,并将强度计算齿轮对应齿根的圆角半径系数和强度计算齿轮的倒角角度分别标记为bjo和djo;

步骤t3:获取到强度计算齿轮的齿厚上偏差和公差,并将强度计算齿轮的齿厚上偏差和公差标记为spo和gco;

步骤t4:通过公式获取到强度计算齿轮的强度系数qdo,其中,c1、c2、c3以及c4均为比例系数,且c1>c2>c3>c4>0,α为误差修正因子,取值为2.03;

步骤t5:将强度计算齿轮的强度系数qdo与强度系数阈值进行比较:

若强度计算齿轮的强度系数qdo≥强度系数阈值,则判定对应齿轮强度合格,生成强度合格信号并将强度合格信号发送至管理人员的手机终端;

若强度计算齿轮的强度系数qdo<强度系数阈值,则判定对应齿轮强度不合格,生成强度不合格信号并将强度不合格信号发送至质检人员的手机终端。

本发明工作原理:

硬度换算系统,在工作时,通过载荷分析单元对齿轮的载荷信息进行分析,从而对齿轮进行检测,齿轮的载荷信息包括速度数据、间隔数据以及寿命数据,具体分析检测过程如下:获取到齿轮在运行过程中的角速度、齿轮在运行过程中的载荷间隔值以及齿轮在运行过程中弯曲长寿命值,通过公式获取到齿轮载荷分析系数xi,将齿轮载荷分析系数xi与齿轮载荷分析系数阈值进行比较。

上述公式均是去量纲取其数值计算,公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式,公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。


技术特征:

1.硬度换算系统,其特征在于,包括注册登录单元、数据库、载荷分析单元、材料分析单元、强度计算单元以及云管控平台;

所述载荷分析单元用于对齿轮的载荷信息进行分析,从而对齿轮进行检测,齿轮的载荷信息包括速度数据、间隔数据以及寿命数据,速度数据为齿轮在运行过程中的角速度,间隔数据为齿轮在运行过程中的载荷间隔值,寿命数据为齿轮在运行过程中弯曲长寿命值,将齿轮标记为i,i=1,2,……,n,n为正整数,具体分析检测过程如下:

步骤s1:获取到齿轮在运行过程中的角速度,并将齿轮在运行过程中的角速度标记为ji;

步骤s2:获取到齿轮在运行过程中的载荷间隔值,并将齿轮在运行过程中的载荷间隔值标记为gi;

步骤s3:获取到齿轮在运行过程中弯曲长寿命值,并将齿轮在运行过程中弯曲长寿命值标记为si;

步骤s4:通过公式获取到齿轮载荷分析系数xi,其中,a1、a2以及a3均为比例系数,且a1>a2>a3>0;

步骤s5:将齿轮载荷分析系数xi与齿轮载荷分析系数阈值进行比较。

2.根据权利要求1所述的硬度换算系统,其特征在于,所述材料分析单元用于对齿轮的材料信息进行分析,从而对齿轮的材料进行检测,齿轮的材料信息包括抗拉数据、屈服数据以及等级数据,抗拉数据为齿轮构建材料的最大抗拉强度,屈服数据为齿轮构建材料的最大屈服强度,等级数据为齿轮构建材料铸件的质量等级,具体分析检测过程如下:

步骤ss1:获取到齿轮构建材料的最大抗拉强度,并将齿轮构建材料的最大抗拉强度标记为kli;

步骤ss2:获取到齿轮构建材料的最大屈服强度,并将齿轮构建材料的最大屈服强度标记为qfi;

步骤ss3:获取到齿轮构建材料铸件的质量等级,并将齿轮构建材料铸件的质量等级标记为dji;

步骤ss4:通过公式cli=β(kli×v1 qfi×v2 dji×v3)3获取到齿轮材料分析检测系数cli,其中,v1、v2以及v3均为比例系数,且v1>v2>v3>0,β为误差修正因子,取值为2.36;

步骤ss5:将齿轮材料分析检测系数cli与齿轮材料分析检测系数阈值进行比较。

3.根据权利要求1所述的硬度换算系统,其特征在于,所述强度计算单元用于对齿轮的强度进行计算,具体强度计算过程如下:

步骤t1:管理人员将载荷检测正常齿轮和材料检测正常齿轮发送至云管控平台,云管控平台将载荷检测和材料检测均正常的齿轮标记为强度计算齿轮,并将其标记为o,o=1,2,……,m,m为正整数;

步骤t2:获取到强度计算齿轮对应齿根的圆角半径系数和强度计算齿轮的倒角角度,并将强度计算齿轮对应齿根的圆角半径系数和强度计算齿轮的倒角角度分别标记为bjo和djo;

步骤t3:获取到强度计算齿轮的齿厚上偏差和公差,并将强度计算齿轮的齿厚上偏差和公差标记为spo和gco;

步骤t4:通过公式获取到强度计算齿轮的强度系数qdo,其中,c1、c2、c3以及c4均为比例系数,且c1>c2>c3>c4>0,α为误差修正因子,取值为2.03;

步骤t5:将强度计算齿轮的强度系数qdo与强度系数阈值进行比较。

4.根据权利要求1所述的硬度换算系统,其特征在于,所述注册登录单元用于管理人员和质检人员通过手机终端提交管理人员信息和质检人员信息进行注册,并将注册成功的管理人员信息和质检人员信息发送至数据库进行储存,管理人员信息包括管理人员的姓名、年龄、入职时间、照片以及本人实名认证的手机终端,质检人员信息包括质检人员的姓名、年龄、入职时间、照片以及本人实名认证的手机终端。

技术总结
本发明公开了硬度换算系统,涉及硬度换算技术领域,解决了现有技术中不能够对齿轮的载荷进行分析从而导致齿轮的故障风险增高的技术问题,通过强度计算单元对齿轮的强度进行计算,管理人员将载荷检测正常齿轮和材料检测正常齿轮发送至云管控平台,云管控平台将载荷检测和材料检测均正常的齿轮标记为强度计算齿轮,获取到强度计算齿轮对应齿根的圆角半径系数和强度计算齿轮的倒角角度,获取到强度计算齿轮的齿厚上偏差和公差,通过公式获取到强度计算齿轮的强度系数QDo,将强度计算齿轮的强度系数QDo与强度系数阈值进行比较;对齿轮的硬度进行检测,同时计算出齿轮的硬度系数,减少齿轮出现故障的风险,从而提高了齿轮的工作效率。

技术研发人员:胡云波;王会斌;单玉刚;袁光前;曾雨田;朱美玲
受保护的技术使用者:湖南南方宇航高精传动有限公司
技术研发日:2021.04.30
技术公布日:2021.08.03

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