轴承转子综合实验台测试系统设计开题报告(3)
霍尔式转速传感器属于霍尔式传感器，是利用霍尔效应的原理制成的，利用霍尔效应使位移带动霍尔元件在磁场中运动产生霍尔电热，即把位移信号转换成电热变化信号的传感器。霍尔效应式转速传感器是小型封闭式转速传感器。通过联轴节与与被测轴连接当转轴旋转时，将转角转换成电脉冲信号，供二次仪表使用。该传感器具有体积小，结构简单，无触点，启动力矩小等特点，使用寿命长，可靠性高，频率特性好，并可进行连续测量，其环境温度0～40℃。
由于电机转动发热温度一般为60℃以上，并且考虑到小巧性和经济性，故转速测量选用磁电式转速度传感器。
磁电式转速度传感器
2.3 轴承转子综合实验台试验过程和设计要求
试验过程：
按照实验要求对转子进行转动测试，速度要求在700rmp～1500rmp。记录试验轴承的油膜压力和温度数据，并转换为电信号，为了满足实验要求，需要对电机的转速的进行测量并监控其温度，并且保证其他部分的正常运行，即支撑轴承、润滑油系统、冷却水系统的物理量满足条件。为满足数据要求，Pt100热敏电阻、应变式传感器和电磁式速度传感器要记录数据变化，经由软件处理后得出图像。实验过程由处理软件处理得出数据，记录不同转子转速下对试验轴承油膜压力和温度的影响。而后数据进行自动处理、分析与储存，形成实验报告。
设计要求：
1. 模拟电机在不同转速下，对其温度进行监控，并对润滑油的温度进行测量，及时做好冷却准备。
2. 润滑油由于黏度要求，进油路温度要求达到40摄氏度，所以在试验前润滑油站需要预先运转。
3. 对支撑轴承的测试中，为了适用试验的高精度和高转速，要求以油气混合物作为润滑；而试验轴承只需要油液润滑。
4. 体积和重量：机械机构尺寸和重量，需考虑到价格及型材力学性能。
5. 系统安全性及设备安全性：要考虑控制系统及传感部分的故障及失效及工作的可靠性。
6. 其它：如寿命、使用电源、成本等。
7. 程序控制方式及容量：工作状态的设计、控制与运行方式，以及拓展空间。
3 设计方案论证
3.1 轴承转子综合实验台整体结构设计
实验台机械系统3D图
1、电机，2、联轴器，3、支撑轴承，4、支撑转子基座，5、冷却塔，6、润滑油站
根据轴承转子综合实验台基本要求及技术指标，确定整体结构概念。如图3所示，主体支架结构拟采用支撑转子基座，模拟加载系统采用电机驱动形式。测试系统采用由Pt100型热敏电阻、磁电式速度传感器及相应的信号调理、采集等组成，几何变形量采用以应变式传感器及相应的信号调理、采集等组成，数据分析、处理、储存等部分及动作控制选择理想的测控软件完成。
3. 2 机械系统
支撑转子基座部分：
材料选择
表 1.1
内容 钢材 灰铸铁 铝材
抗压强度 较好 较好 较好
抗拉强度 较好 较差 较好
刚度 较好 较好 一般
塑性、韧性 较低 较低 较好
焊接性 较好 较差 较差
价格 较高 较低 较高
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