轨道车辆牵引传动系统仿真实验台设计思路

PT700轨道车辆牵引传动系统仿真实验台是专为模拟轨道车辆牵引传动系统故障仿真而设计的，还可以用于轴承及齿轮、联轴器传动系统的深入研究，它由一个带有滚动轴承、动平衡校正转子盘，直齿及斜齿的齿轮箱和磁粉制动器所组成。预留足够空间来放置振动数据采集器，来采集振动信号。其结构便于安装，更换齿轮。2级平行轴齿轮箱可设计为随时根据实验需要切换良好齿轮和故障齿轮。并且可以测试滚动轴承缺陷，例如内圈，外圈和滚珠损坏。在齿轮测试中可以进行可视化负载控制，并且可以进行齿轮间隙调整以进行不同齿轮间隙研究。 可以将不同类型的齿轮故障集成到齿轮箱中，通过各种故障齿轮一次一个地进行测试，或同时放置两种故障齿轮，用来研究不同齿轮故障之间的相互作用，还有进行牵引电机的故障测试与模拟可以开展7种故障电机的试验，如包括内置不平衡转子、内置翘曲转子、内置故障轴承（外圈故障）、内置偏心转子、内置转子断条、内置定子绕组、电压不平衡、正常电机各一个，还可以进行不对中，不平衡，松动等故障模拟。还具有油液循环模组给齿轮轴系供油润滑。

二：试验台组成

瓦伦尼安PT700轨道车辆牵引传动系统仿真实验台主要由控制系统、包括铝制试验台、三相异步电机、变频器、双支撑轴承、动平衡转子盘、油液循环油泵系统、转轴、两级传动齿轮组、防震底座、磁粉负载转矩调节机构、减震基础底座、防护罩、可调磁粉负载制动器组件安装工具等组成。

三：试验台主要功能

l 故障轴承模拟：轴承内圈故障、轴承外圈故障、轴承滚动体故障、轴承保持架故障、轴承综合故障。

l 直齿轮或斜齿轮故障模拟故障类型：缺齿、断齿、磨损、点蚀。

l 齿式联轴器模拟：联轴器齿形磨损、部分齿断齿、缺齿故障，联轴器偏心故障，一端偏心，两端偏心，无润滑故障模拟仿真。

l 油液循环润滑模拟、转子动平衡。

l 轴承加载测试：轴承径向加载装置，并显示加载力矩；

l 故障牵引电机模拟：故障类型有故障轴承（外圈故障）、内置偏心转子、内置转子断条、内置定子绕组、电压不平衡故障电机。

l 常见机械故障：机械松动、摩擦、不对中等试验。

l 不同转速下的轴承故障频率识别。

l 试验台启停机测试。

l 试验台在不同转矩负载下的振动特征表现研究。

四：采集计算软件及硬件部分

DC-28多通道数据采集系统及分析软件

采集器技术参数：

1.测量通道数量：十通道同步采集。

2.支持传感器类型：振动，温度，噪声声级计，转速，应变，电涡流位移，压力，电压，电流。

3.数模转换器精度：24位，低通滤波器，抗混滤波器。

4.频率响应分析范围：0-100Khz。

5.电压输入[V]：±5V，±10V,±100mV±500mV。

6.非线性度：0.05% FMAX。

7.最高采样频率 ：10通道同步采样，256kHz/通道Max。

8.滤波：每通道独立模拟滤波和 DSP 数字滤波方式。

9.通讯方式：兼容USB3.0或千兆以太网。

10.轻便便捷，板卡式设计。

分析软件功能：

1.时域频域信号实时采集、实时存储，实时显示、实时分析；

2.FFT分析、频响分析、幅值分析、相关分析、包络分析、倒频谱、小波分析、长时间数据连续采集记录及回放分析、频率细化、窗函数可选；

3.支持均值、最大值、最小值、平均值、峰峰值、偏度、峰度、波峰因数、波形因数等时域和频域统计值分析；

4.声学分析及倍频程分析功能；

5.支持随机、窄带、正弦、三角、方波、合成等信号源输出；

6.支持低通、高通、带通、带阻四种滤波器；

7.模态分析，频响函数法、环境激励法、含随机子空间法、特征系统实现算法

8.能提供单光标、双光标、四光标、峰值光波、谷值光标、谐光标显示与移动标记定位功能数据浏览功能；

9.转速阶次谱分析功能；

10.声学分析模块，1/1 倍频程谱、1/3 倍频程谱、1/12 倍频程谱和 1/24 倍频程谱，并且可设置多种计权方式（A、B、C、D）；

11.软件输出数据支持二次开发，通用性强，输出格式：文本，平台的二次开发接口；

12.支持数据输入格式，dsp，txt，excel，matlab；

13.外部数据导入功能，支持文本文件、Excel表格文件等标准格式的文件导入测试系统进行分析显示；

五：传感器介绍

加速度传感器计技术参数：

1. 测量范围（峰值） ±50g

2. 灵敏度(25℃) 100mv/g (160HZ)

3. 频率响应(±10%) 1～9,000Hz

4. 频率响应(±3dB) 0.4～12,000Hz

5. 横向灵敏度比 ≤5%

6. 激励电压 18VDC～28VDC (恒流源)

7. 恒流源激励（mA） 2～10mA

8. 工作温度 -40℃～+120℃

9. 冲击极限(峰值) ±2000 g

10. 壳体材料 304不锈钢

11. 输出方式 5/8-24 二芯插座

12. 安装方式 1/4-28，螺纹或磁座安装

电涡流传感器 技术参数：

1. 测量范围(mm)：2

2. 灵敏度(v/mm)：8

3. 频响范围(Hz)：0~5000(－3dB)

转速传感器 技术参数：

1. 转速测量范围;30RPM~300000RPM。

2. 转速测量精度：1RPM。

3. 传感器供电电源：5V , 50 mA。

温度传感器 工作原理：

1. 1.测温范围：-50℃-200℃；

2. 2.测温精度：±0.1℃；

3. 3.精度等级:

噪声传感器技术参数：

1. 灵敏度(mv/pa)：51.28mV/Pa。

2. 动态范围：20~140dB。

3. 测量频率范围：10~20000HZ。

4. 使用温度范围：-20 ℃～+80 ℃。