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专利名称：一种测量密闭式齿轮箱油雾浓度的方法
技术领域：
本发明涉及 一种测量密闭式齿轮箱油雾浓度的方法，尤其适用于对工作状况经常 发生变化的齿轮箱油雾浓度的测量。
背景技术：
目前较为流行的测量油雾浓度的方法分为直接测量法和间接测量法两种。根据原 理不同，可分为四类，即重量分析法、荧光分光光度法、红外分光光度法和光量计法。其中后 三种属于直接测量法，第一种属于间接测量法。但上述测量方法所采用设备价格昂贵，测量 方法复杂，必须需要专业人员才能对其进行测量，并且在齿轮箱工况发生变化的情况下需要重新重复测量。
因此，目前尚缺乏一种低成本、简单方便、并且可以获取齿轮箱任意时刻油雾浓度 的测量方法。发明内容
本发明的技术解决问题克服现有技术的不足，提供一种测量密闭式齿轮箱油雾 浓度的方法，能够有效降低获取齿轮箱油雾浓度的难度和成本。
本发明的技术方案是一种测量密闭式齿轮箱油雾浓度的测量方法，实现如下
(1)确定结构一定的密闭式齿轮箱内影响齿轮油雾浓度的所有变量，所述所有变 量包括浸油量U、转速W、时间t、润滑油温度T和气体泄漏系数c ；所述油雾浓度是指体积 百分比，即齿轮箱中单位体积内油雾占混合气体的体积百分比，其单位为1 ；建立包含影响 齿轮箱油雾浓度的所有参数的油雾浓度模型，即油雾浓度k表示成所述四个变量的函数；
(2)测量所述密闭式齿轮箱内压强P1 ；所述测量过程分三种情况分别进行多次， 即润滑油温度、浸油量不变，测量不同转速下随时间变化的压强值以及平衡时间；润滑油 温度、转速不变，测量不同浸油量下随时间变化的压强值以及平衡时间；浸油量、转速不变， 测量不同油温下随时间变化的压强值以及平衡时间；
(3)根据油雾的等效体积公式ν = (P1-P0) VtZp1，利用上述三种情况下分别测量得 到的密闭式齿轮箱内压强P1，通过公式k = v/v0 = (P1-P0)/P1分别计算得到齿轮箱油雾浓 度k，其中P(l为标准大气压，V0为标准大气压下齿轮箱内气体体积；
(4)根据步骤( 所计算所得到的齿轮箱油雾浓度数据拟合出密闭式齿轮箱油雾 浓度的计算公式；
(5)根据齿轮箱的结构参数，采用公式
权利要求
1.一种测量密闭式齿轮箱油雾浓度的方法，其特征在于步骤如下(1)确定结构一定的密闭式齿轮箱内影响齿轮油雾浓度的所有变量，所述所有变量包 括浸油量U、转速W、时间t、润滑油温度T和气体泄漏系数c ；所述油雾浓度是指体积百分 比，即齿轮箱中单位体积内油雾占混合气体的体积百分比，其单位为1 ；建立包含影响齿轮 箱油雾浓度的所有参数的油雾浓度模型，即油雾浓度k表示成所述四个变量的函数；(2)测量所述密闭式齿轮箱内压强P1；所述测量过程分三种情况分别进行多次，即润 滑油温度、浸油量不变，测量不同转速下随时间变化的压强值以及平衡时间；润滑油温度、 转速不变，测量不同浸油量下随时间变化的压强值以及平衡时间；浸油量、转速不变，测量 不同油温下随时间变化的压强值以及平衡时间；(3)根据油雾的等效体积公式V=(P1-Ptl) VcZp1，利用上述三种情况下分别测量得到的 密闭式齿轮箱内压强P1，通过公式k = v/v0 = (P1-P0)/P1分别计算得到齿轮箱油雾浓度k， 其中Po为标准大气压，V0为标准大气压下齿轮箱内气体体积；(4)根据步骤( 所计算所得到的齿轮箱油雾浓度数据拟合出密闭式齿轮箱油雾浓度 的计算公式；(5)根据齿轮箱的结构参数，采用公式0=计算得到齿轮箱气体泄漏量与气体泄漏系数C = Q+1，式中Q为气体泄漏量，μ为流量系数，A为泄漏口面积，ρ为通过阀门前 后的压力差，P为流体的密度；对步骤(4)得到的计算公式进行修正，即在步骤(4)的油雾 浓度计算公式等号的左边乘以一个气体泄漏系数c，得到最后考虑气体泄漏的油雾浓度。
2.根据权利要求1所述的密闭式齿轮箱油雾浓度的计算方法，其特征在于所述步骤 (4)中的数据拟合是应用最小二乘法进行数据拟合。
全文摘要
一种密闭式齿轮箱油雾浓度的测量方法(1)建立针对密闭式齿轮箱的多参数油雾浓度模型；(2)用压强传感器测量得到齿轮箱内的压强；(3)通过由热力学定理推导出的油雾的等效体积公式，根据测量数据，用数学公式计算得到齿轮箱油雾浓度；(4)根据计算所得数据拟合出密闭式齿轮箱油雾浓度的计算公式；(5)根据齿轮箱结构参数，用数学公式计算得到齿轮箱气体泄漏量与气体泄漏系数，对原公式进行修正，得到考虑气体泄漏的油雾浓度计算公式。本发明综合考虑影响齿轮箱油雾浓度的物理参数与齿轮箱实际工作状态，通过对物理量的转换，提出了对齿轮箱任意瞬时和稳态工况下的油雾浓度的测量方法，有效降低了获取齿轮箱油雾浓度的难度和成本。
文档编号G01N15/06GK102042945SQ20101053023
公开日2011年5月4日 申请日期2010年11月3日 优先权日2010年11月3日
发明者周元子, 唐文, 孙振宇, 牛文韬, 王延忠 申请人:北京航空航天大学