研究并運用齒輪系典型現(xiàn)代信號處理方法,以面向?qū)ο蟮某绦蛟O計語言和關系型數(shù)據(jù)庫為工具,針對行星輪系故障類型的典型性和多樣性,建立具有時變嚙合剛度的行星齒輪系統(tǒng)故障動力學模型,對行星齒輪系統(tǒng)故障動力學模型進行求解和仿真,以斷裂故障為分析重點得到了行星輪斷齒時系統(tǒng)的頻譜響應特性,并以參數(shù)的變化表示故障的程度,建立行星輪系故障特征庫及信號處理方法數(shù)據(jù)庫,研究開發(fā)了一套行星輪系健康狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷的軟件。運用行星齒輪箱故障診斷實驗臺對所設計軟件進行試驗測試,通過仿真分析和試驗信號的對比,說明了所建模型相對準確以及軟件可用且準確。本課題所做的工作主要包括以下幾個方面:(1)論述了旋轉(zhuǎn)機械中齒輪系故障信號監(jiān)測中存在的問題,并引出了研究和開發(fā)齒輪系故障信號監(jiān)測軟件的重要意義。(2)研究了齒輪系信號處理時所用到的信號處理方法,對本論文所涉及到的六種信號處理方法的原理、實現(xiàn)流程圖進行了詳細的研究分析和說明。(3)建立了行星輪系動力學模型,動力學模型考慮因素相對全面,考慮了齒側(cè)間隙、齒輪副嚙合綜合誤差等因素,在考慮全面因素基礎上建立了基于振動理論的行星齒輪系統(tǒng)動力學模型。(4)推導了行星輪斷齒故障下齒輪副的時變嚙合剛度表達式,并對所建模型仿真分析,得到了行星輪斷齒時系統(tǒng)的頻譜響應特性。(5)開發(fā)了齒輪系狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷軟件,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的動態(tài)采集和動態(tài)處理,針對處理結(jié)果進行動態(tài)故障診斷,并給出故障的解決方案。(6)用行星齒輪箱故障診斷試驗臺實驗設備進行實驗,將模型仿真分析結(jié)果與軟件試驗結(jié)果進行對比,驗證了所建立故障動力學模型的準確性,為齒輪系健康狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷提供了強有力的理論支撐。
【學位單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TH132.41
【部分圖文】：

西安建筑科技大學碩士學位論文23圖 3.1 理想齒輪狀態(tài)的齒輪功率譜圖3.1.2 齒輪軸非平行狀態(tài)實際工作中，不論安裝水平高低，多多少少都會出現(xiàn)不同軸的現(xiàn)象，只要在我們齒輪傳動中能接受的范圍內(nèi)都是允許的，其軸非平行狀態(tài)的齒輪結(jié)構(gòu)如圖 3.2所示。從圖 3.2 中可以看出，兩齒輪軸不平行，嚙合帶寬度減小，會影響齒輪的正常運轉(zhuǎn)， ()mrf f和 ()mrf f分別布局在mf 的左右，所以，可以近似認為，其時域波形也正常，功率譜圖保持正常趨勢，其功率譜圖如 3.3 所示。圖 3.2 非平行狀態(tài)齒輪軸結(jié)構(gòu)圖 圖 3.3 非平行狀態(tài)齒輪的功率譜圖3.1.3 偏心齒輪狀態(tài)軸心不在齒輪中心的一對齒輪傳動，在傳動過程中，表現(xiàn)為應力過于集中。時域的波形以幅值為的 0 線對稱呈現(xiàn)出正（余）弦分布，如圖 3.4（a）。其功率譜圖呈現(xiàn)出以旋轉(zhuǎn)頻率rf 和嚙合頻率mf 的階梯分布，旋轉(zhuǎn)頻率rf 大于嚙合頻率mf ，如圖 3.4（b）。圖 3.4（a）齒輪偏心狀態(tài)時域波形圖 圖 3.4（b） 齒輪偏心狀態(tài)?

圖 3.2 非平行狀態(tài)齒輪軸結(jié)構(gòu)圖 圖 3.3 非平行狀態(tài)齒輪的功率譜圖.3 偏心齒輪狀態(tài)軸心不在齒輪中心的一對齒輪傳動，在傳動過程中，表現(xiàn)為應力過于集中

圖 3.2 非平行狀態(tài)齒輪軸結(jié)構(gòu)圖 圖 3.3 非平行狀態(tài)齒輪的功率譜圖.3 偏心齒輪狀態(tài)軸心不在齒輪中心的一對齒輪傳動，在傳動過程中，表現(xiàn)為應力過于集中

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本文編號：2823691