專利名稱：基于智能軸承的汽車后橋壽命預測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種壽命預測系統(tǒng)，具體地說，涉及ー種用于汽車后橋的壽命預測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車后橋是汽車傳動系統(tǒng)中的重要組成部件，其工作可靠性的高低，直接影響整個系統(tǒng)的運行。根據(jù)統(tǒng)計，有20%的汽車事故是由于后橋故障造成的。在后橋運轉(zhuǎn)過程中， 如果能比較準確地對后橋故障做出預測，這樣既可以有效地預防后橋故障的發(fā)生，又可以減少不必要的維修，節(jié)約開支，提高其壽命。目前，國際上有代表性的預測系統(tǒng)有美國Entek公司的IRD-890PM檢測維修系統(tǒng)、 丹麥D&K公司的COMPASS TYPE 3540系統(tǒng)、TYPE3560系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)一般用于設(shè)備的離線預測，雖然功能比較強大，但是價格也比較昂貴，而且維護、更新和改進都比較困難。而國內(nèi)以預知維護為目標的智能狀態(tài)在線預測系統(tǒng)還很少。專利《汽車信息預警與零件壽命預測系統(tǒng)與方法》(公開號CN101064025)提出了一種汽車信息預警與零件壽命預測系統(tǒng)，可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集、發(fā)送、診斷，但該系統(tǒng)是通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中汽車的維修記錄與零件的信息來推測汽車零件安全使用壽命的期限，由于零件的個體差異與工作環(huán)境等原因，使得預報的精度不高。而且目前還缺乏專門針對汽車后橋的在線預測系統(tǒng)。申請?zhí)枮?008100702367、 名稱為“汽車后橋壽命預測系統(tǒng)”的專利申請中公開了ー種汽車后橋預測系統(tǒng)，但該系統(tǒng)用于分析的信號不平穩(wěn)，因此預測誤差大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于智能軸承的汽車后橋壽命預測系統(tǒng)，能夠?qū)ζ嚭髽蜻\行壽命提供更高精度的預測。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種基于智能軸承的汽車后橋壽命預測系統(tǒng)，包括用干支承后橋第一半軸、第二半軸和傳動軸的軸承；其關(guān)鍵在于所述軸承的端面處設(shè)置有傳感殼體；所述傳感殼體包括環(huán)狀底盤；所述環(huán)狀底盤對應(yīng)內(nèi)圓和外圓處設(shè)置均向所述軸承延伸的內(nèi)殼和外殼；所述內(nèi)殼的內(nèi)徑不小于所述軸承的內(nèi)徑；所述外殼與所述軸承的外圈固定連接；所述內(nèi)殼上設(shè)置有振動加速度傳感器、溫度傳感器和速度傳感器；所述內(nèi)殼與外殼之間設(shè)置有電路板；所述電路板與所述振動加速度傳感器、溫度傳感器和速度傳感器電連接。所述振動加速度傳感器、溫度傳感器和速度傳感器將采集的信號輸出給放大電路進行放大后，再輸出給模數(shù)轉(zhuǎn)換電路進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出數(shù)字信號給微控制器后，微控制器經(jīng)通訊接ロ電路將數(shù)字信號傳輸給PC機，所述PC機對接收的數(shù)字信號分折處理并建立預測的時間序列模型后，進行壽命預測；所述PC機包括有
用于根據(jù)轉(zhuǎn)速信號計算插值角度Δ θ的裝置；用于擬合轉(zhuǎn)速與時間的曲線，并等Δ θ插值，計算對應(yīng)時間t序列的裝置；用于根據(jù)時間t序列，擬合振動加速度信號與時間的曲線，并按時間t序列進行插值，形成振動加速度信號線性時間序列的裝置；用于設(shè)置三個狀態(tài)參數(shù)閾值QR、QK、QT的裝置；用于設(shè)置通道號CH = 0的裝置；首先根據(jù)第一通道采集的數(shù)據(jù)進行預測。用于調(diào)整通道采集信號的裝置；用于計算狀態(tài)參數(shù)根據(jù)當前通道采集的數(shù)據(jù)分別計算均方根值RMS、峭度系數(shù) Kv和溫度參數(shù)T的裝置；溫度參數(shù)T按下式計算
權(quán)利要求
1.一種基于智能軸承的汽車后橋壽命預測系統(tǒng)，包括用干支承后橋第一半軸(1)、第 ニ半軸( 和傳動軸(3)的軸承；其特征是所述軸承(4)的端面處設(shè)置有傳感殼體；所述傳感殼體包括環(huán)狀底盤(5 ；所述環(huán)狀底盤(5 對應(yīng)內(nèi)圓和外圓處設(shè)置均向所述軸承(4)延伸的內(nèi)殼(51)和外殼(5 ；所述內(nèi)殼(51)的內(nèi)徑不小于所述軸承的內(nèi)徑；所述外殼(52)與所述軸承的外圈固定連接；所述內(nèi)殼(51)上設(shè)置有振動加速度傳感器(6)、溫度傳感器(7)和速度傳感器(8)；所述內(nèi)殼(51)與外殼(52)之間設(shè)置有電路板(9)；所述電路板(9)與所述振動加速度傳感器(6)、溫度傳感器(7)和速度傳感器(8)電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的基于智能軸承的汽車后橋壽命預測系統(tǒng)，其特征是所述振動加速度傳感器(6)、溫度傳感器(7)和速度傳感器(8)將采集的信號輸出給放大電路(10)進行放大后，再輸出給模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(11)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(11) 輸出數(shù)字信號給微控制器(1 后，微控制器(1 經(jīng)通訊接ロ電路(1 將數(shù)字信號傳輸給 PC機(14)，所述PC機(14)對接收的數(shù)字信號分析處理并建立預測的時間序列模型后，進行壽命預測；所述PC機(14)包括有用于根據(jù)轉(zhuǎn)速信號計算插值角度△ θ的裝置；用于擬合轉(zhuǎn)速與時間的曲線，并等△ θ插值，計算對應(yīng)時間t序列的裝置； 用于根據(jù)時間t序列，擬合振動加速度信號與時間的曲線，并按時間t序列進行插值， 形成振動加速度信號線性時間序列的裝置；用于設(shè)置三個狀態(tài)參數(shù)閾值QR、QK、QT的裝置； 用于設(shè)置通道號CH = 0的裝置； 用于調(diào)整通道采集信號的裝置；用于計算狀態(tài)參數(shù)均方根值RMS、峭度系數(shù)Kv和溫度參數(shù)T的裝置； 用于判斷T > QT的裝置；如果成立，則進入用于溫度報警的裝置后進入用于對RMS建立預測模型并獲得RMS預測值的裝置；如果不成立，則進入用于對RMS建立預測模型并獲得RMS預測值的裝置； 用于對Kv建立預測模型并獲得Kv預測值的裝置； 用于判斷RMS預測值> QR并且Kv預測值> QK是否同時成立的裝置； 如果成立，則進入用于報警的裝置后進入用于CH = CH+1的裝置； 如果不成立，則直接進入用干CH = CH+1的裝置； 用于判斷CH > 2是否成立的裝置；如果CH > 2成立，則返回到所述用于設(shè)置通道號CH = 0的裝置； 如果CH > 2不成立，則返回到所述用于調(diào)整通道采集信號的裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的基于智能軸承的汽車后橋壽命預測系統(tǒng)，其特征是所述用于對RMS建立預測模型并獲得RMS預測值的裝置包括用于根據(jù)振動加速度信號線性時間序列，提取均方根值RMS的裝置； 用于對均方根值RMS進行預處理的裝置，包括遞歸處理機構(gòu)和差分處理機構(gòu)，所述遞歸處理按下式進行
4.如權(quán)利要求2所述的基于智能軸承的汽車后橋壽命預測系統(tǒng)，其特征是所述用于對Kv建立預測模型并獲得Kv預測值的裝置包括用于根據(jù)振動加速度信號線性時間序列，提取峭度值Kv的裝置；用于對峭度值Kv進行預處理的裝置，包括遞歸處理機構(gòu)和差分處理機構(gòu)，所述遞歸處理按下式進行
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于智能軸承的汽車后橋壽命預測系統(tǒng)，其特征在于所述PC 機(14)還將接收的數(shù)據(jù)和報警信息上傳至局域網(wǎng)和/或英特網(wǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于智能軸承的汽車后橋壽命預測系統(tǒng)，其特征是所述振動加速度傳感器(6)、溫度傳感器(7)和速度傳感器(8)設(shè)置在所述內(nèi)殼(51)的同一徑向截面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于智能軸承的汽車后橋壽命預測系統(tǒng)，其特征是所述傳感殼體設(shè)置于所述軸承(4)靠近所述后橋齒輪的端面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于智能軸承的汽車后橋壽命預測系統(tǒng)，包括智能軸承，智能軸承采集的信號輸出給放大電路進行放大后，再輸出給模數(shù)轉(zhuǎn)換電路進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，該模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出數(shù)字信號給微控制器，微控制器經(jīng)通訊接口電路將數(shù)字信號傳輸給PC機，PC機接收的數(shù)字信號分析處理并建立預測的線性時間序列模型后，進行壽命預測。本發(fā)明是專門針對汽車后橋的壽命預測系統(tǒng)，預測精度較高。
文檔編號G01M17/007GK102564759SQ20111044120
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者余文念, 劉靜, 方杰平, 梁杰, 王西, 葛亮, 邵毅敏, 韓瑞美, 鮮敏 申請人:重慶大學