本發(fā)明屬于機(jī)械加工測量分析，涉及一種滑靴頭小圓心角球面磨損量測量方法。

背景技術(shù)：

1、柱塞泵結(jié)構(gòu)中的滑靴球面與斜盤球面運(yùn)動配合磨損機(jī)理：斜盤內(nèi)球面與滑靴內(nèi)球面為球面副，材料硬度一般為滑靴低，直徑數(shù)值相近，但滑靴直徑略大于斜盤直徑，故配合時接觸位置為滑靴外圈球面先行接觸配合、磨損，逐步向內(nèi)擴(kuò)大接觸面積直至完全貼合，此時無法有效存油，容易導(dǎo)致加速磨損，后期會出現(xiàn)偏磨和嚴(yán)重磨損等情況，甚至滑靴原始球面僅剩不足10%型面，導(dǎo)致產(chǎn)品故障，為分析故障原因，需要對不同時期的滑靴球面磨損量進(jìn)行監(jiān)控和評估，測量出滑靴球面磨損量。

2、球面磨損量測量，一般采用磨損前測量球面直徑對比磨損后球面直徑進(jìn)行差值計(jì)算，達(dá)到球面磨損量的初步分析，但小圓心角滑靴球面磨損量測量分析，受“大半徑小圓弧”的弓高弦長法計(jì)算誤差影響，導(dǎo)致直徑（半徑）測量結(jié)果穩(wěn)定性、一致性、絕對準(zhǔn)確性差，無法實(shí)現(xiàn)直徑結(jié)果對比分析，即無法實(shí)現(xiàn)磨損量精密測量分析。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種滑靴頭小圓心角球面磨損量測量方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)針對滑靴頭小圓心角球面磨損量檢測精度差的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種滑靴頭小圓心角球面磨損量測量方法，包括以下步驟：

4、基于滑靴頭球結(jié)構(gòu)，以滑靴頭球上的油池平面中心為基準(zhǔn)構(gòu)建高度原點(diǎn)位置；

5、以滑靴頭球的球面半徑和油池直徑計(jì)算得到理論球面中心高度，根據(jù)高度原點(diǎn)位置及理論球面中心高度獲取滑靴頭球原點(diǎn)位置；

6、在滑靴頭球外球面弧面區(qū)域內(nèi)以點(diǎn)云分布點(diǎn)的方式分別獲取運(yùn)轉(zhuǎn)前和運(yùn)轉(zhuǎn)后滑靴頭球面至原點(diǎn)位置的距離，運(yùn)轉(zhuǎn)前滑靴頭球面至原點(diǎn)位置的距離與運(yùn)轉(zhuǎn)后滑靴頭球面至原點(diǎn)位置的距離差即為球面磨損量。

7、優(yōu)選的，以滑靴頭球上的油池平面為xy平面，以滑靴頭球上的油池平面的外圓得到xy平面的原點(diǎn)位置，以垂直于滑靴頭球上的油池平面方向?yàn)閦軸方向，xy平面原點(diǎn)位置在z軸方向上的點(diǎn)為高度原點(diǎn)位置。

8、優(yōu)選的，采用滑靴頭球的球面半徑r和滑靴頭球上的油池直徑a為已知條件計(jì)算理論球面中心高度。

9、優(yōu)選的，滑靴頭球的球心距離滑靴頭球上的油池高度，將獲取的高度原點(diǎn)由滑靴頭球上的油池平面向下平移h，得到滑靴頭球原點(diǎn)位置；基于滑靴頭球原點(diǎn)位置構(gòu)建出原始坐標(biāo)系。

10、優(yōu)選的，在滑靴頭球外球面弧面區(qū)域內(nèi)以點(diǎn)云分布點(diǎn)，設(shè)置采點(diǎn)邊界寬度為1mm。

11、優(yōu)選的，根據(jù)滑靴頭球上的油池直徑a和滑靴頭球球面的外圓直徑b計(jì)算得出球面采集角度范圍，、，r為滑靴頭球的球面半徑。

12、優(yōu)選的，在滑靴頭球外球面弧面區(qū)域內(nèi)構(gòu)建多圈矢量點(diǎn)。

13、優(yōu)選的，每圈矢量點(diǎn)沿圓周方向等寬度間隔設(shè)置多個矢量點(diǎn)。

14、優(yōu)選的，采用激光雷達(dá)進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取。

15、優(yōu)選的，球面磨損量的最大磨損量為運(yùn)轉(zhuǎn)前滑靴球面數(shù)據(jù)中最大值與運(yùn)轉(zhuǎn)后滑靴球面數(shù)據(jù)中最小值之差；球面磨損量的最小磨損量為運(yùn)轉(zhuǎn)前滑靴球面數(shù)據(jù)中最小值與運(yùn)轉(zhuǎn)后滑靴球面數(shù)據(jù)中最小值之差。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

17、本發(fā)明提供了一種滑靴頭小圓心角球面磨損量測量方法，以滑靴頭球上的油池平面中心為基準(zhǔn)構(gòu)建高度原點(diǎn)位置；以滑靴頭球的球面半徑和油池直徑計(jì)算得到理論球面中心高度，根據(jù)高度原點(diǎn)位置及理論球面中心高度獲取滑靴頭球原點(diǎn)位置；在滑靴頭球外球面弧面區(qū)域內(nèi)以點(diǎn)云分布點(diǎn)的方式分別獲取運(yùn)轉(zhuǎn)前和運(yùn)轉(zhuǎn)后滑靴頭球面至原點(diǎn)位置的距離，運(yùn)轉(zhuǎn)前滑靴頭球面至原點(diǎn)位置的距離與運(yùn)轉(zhuǎn)后滑靴頭球面至原點(diǎn)位置的距離差即為球面磨損量；本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)小圓心角球面磨損量高精度測量，精度及穩(wěn)定性可控制在3um，解決了小圓心角球面因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)無法準(zhǔn)確測量球徑,造成無法進(jìn)行磨損量準(zhǔn)確測量分析的問題。

技術(shù)特征：

1.一種滑靴頭小圓心角球面磨損量測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滑靴頭小圓心角球面磨損量測量方法，其特征在于，以滑靴頭球上的油池平面為xy平面，以滑靴頭球上的油池平面的外圓得到xy平面的原點(diǎn)位置，以垂直于滑靴頭球上的油池平面方向?yàn)閦軸方向，xy平面原點(diǎn)位置在z軸方向上的點(diǎn)為高度原點(diǎn)位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滑靴頭小圓心角球面磨損量測量方法，其特征在于，采用滑靴頭球的球面半徑r和滑靴頭球上的油池直徑a為已知條件計(jì)算理論球面中心高度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種滑靴頭小圓心角球面磨損量測量方法，其特征在于，滑靴頭球的球心距離滑靴頭球上的油池高度，將獲取的高度原點(diǎn)由滑靴頭球上的油池平面向下平移h，得到滑靴頭球原點(diǎn)位置；基于滑靴頭球原點(diǎn)位置構(gòu)建出原始坐標(biāo)系。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滑靴頭小圓心角球面磨損量測量方法，其特征在于，在滑靴頭球外球面弧面區(qū)域內(nèi)以點(diǎn)云分布點(diǎn)，設(shè)置采點(diǎn)邊界寬度為1mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種滑靴頭小圓心角球面磨損量測量方法，其特征在于，根據(jù)滑靴頭球上的油池直徑a和滑靴頭球球面的外圓直徑b計(jì)算得出球面采集角度范圍，、，r為滑靴頭球的球面半徑。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滑靴頭小圓心角球面磨損量測量方法，其特征在于，在滑靴頭球外球面弧面區(qū)域內(nèi)構(gòu)建多圈矢量點(diǎn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種滑靴頭小圓心角球面磨損量測量方法，其特征在于，每圈矢量點(diǎn)沿圓周方向等寬度間隔設(shè)置多個矢量點(diǎn)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滑靴頭小圓心角球面磨損量測量方法，其特征在于，采用激光雷達(dá)進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滑靴頭小圓心角球面磨損量測量方法，其特征在于，球面磨損量的最大磨損量為運(yùn)轉(zhuǎn)前滑靴球面數(shù)據(jù)中最大值與運(yùn)轉(zhuǎn)后滑靴球面數(shù)據(jù)中最小值之差；球面磨損量的最小磨損量為運(yùn)轉(zhuǎn)前滑靴球面數(shù)據(jù)中最小值與運(yùn)轉(zhuǎn)后滑靴球面數(shù)據(jù)中最小值之差。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種滑靴頭小圓心角球面磨損量測量方法，以滑靴頭球上的油池平面中心為基準(zhǔn)構(gòu)建高度原點(diǎn)位置；以滑靴頭球的球面半徑和油池直徑計(jì)算得到理論球面中心高度，根據(jù)高度原點(diǎn)位置及理論球面中心高度獲取滑靴頭球原點(diǎn)位置；在滑靴頭球外球面弧面區(qū)域內(nèi)以點(diǎn)云分布點(diǎn)的方式分別獲取運(yùn)轉(zhuǎn)前和運(yùn)轉(zhuǎn)后滑靴頭球面至原點(diǎn)位置的距離，運(yùn)轉(zhuǎn)前滑靴頭球面至原點(diǎn)位置的距離與運(yùn)轉(zhuǎn)后滑靴頭球面至原點(diǎn)位置的距離差即為球面磨損量；本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)小圓心角球面磨損量高精度測量，精度及穩(wěn)定性可控制在3um，解決了小圓心角球面因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)無法準(zhǔn)確測量球徑,造成無法進(jìn)行磨損量準(zhǔn)確測量分析的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：劉猛,支樂,黑金龍,田夢,黨秀玲,張莉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國航發(fā)西安動力控制科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6