清华大学学报(自然科学版)

作者：张云, 梁光顺, 曹聪, 唐志勇

单位：1. 清华大学 机械工程系, 北京 100084;<br>2. 电子科技大学 机械与电气工程学院, 成都 611731;<br>3. 内江金鸿曲轴有限公司, 内江 641000

关键词：超声测量,声反射信号,曲轴油膜厚度,线性模型

曲轴处的润滑状态关系到内燃机的性能。该文研发了一种基于超声波反射信号的曲轴油膜厚度测量系统以实时监测油膜厚度的变化。基于声学理论,导出多层介质中油膜厚度与声反射系数的关系,并给出弹簧模型、共振模型和相移模型的使用方法。针对曲轴油膜厚度在0~50 μm的约束,采用中心频率为1.056 MHz的超声双晶直探头来产生和接收超声信号,加工出具有4道不同深度环形槽的长轴来获取油膜厚度与声反射信号频谱峰值的函数关系。所拟合的线性模型被嵌入LabVIEW软件中用于计算油膜厚度。经检验,该测量系统的测量相对误差在10%以内,能较好地测量油膜厚度。

来源：2022年第9期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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