机械工程学报

作者：徐帖, 钟剑锋, 钟舜聪, 张秋坤, 彭志科, 张焱, 罗曼婷

单位：1. 福州大学机械工程及自动化学院 福州 350116;2. 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室 上海 200240;3. 浙江创立电子股份有限公司 温州 325025;4. 莆田学院现代精密测量与激光无损检测福建省高校重点实验室 莆田 351100

关键词：转轴,裂纹缺陷,视觉测量,位感条纹；

基金：国家自然科学基金(51905102，51675103)、中国博士后科学基金(2019M662226)、福建省科技计划(2019I0004)、现代精密测量与激光无损检测福建省高校重点实验室开放基金(2018XKA003)和闽江学院福建省信息处理与智能控制重点实验室开放课题(MJUKF-IPIC202005)资助项目。

裂纹缺陷是转轴系统中常见的故障形式，裂纹的呼吸效应会改变转轴的动态特性，使转轴的径向振动信号中出现倍频分量。提出一种基于单目视觉位感条纹振动测量原理的转轴裂纹缺陷检测新方法，可实现转轴振动信号的高效测量和裂纹缺陷的快速检测。分析了含裂纹转轴系统的动力学方程，并系统描述了单目相机成像条件下采用位感条纹图案实现转轴径向二维振动测量的原理，建立了成像位感条纹动态编码参数与转轴径向振动位移之间的数学模型。通过与传统基于两路电涡流传感器测量系统的试验对比分析，验证了本方法测量结果的精确性。分析转轴系统在不同转速下径向振动中的频率分量，当转速接近1/2临界转速时，2倍频信号非常明显，且其幅值接近转频幅值，可实现对于转轴系统中裂纹缺陷的有效检测。

来源：2022年第20期

《机械工程学报》期刊编辑部

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