基于齒輪箱試驗平臺的輪齒故障識別研究.pdf

1、齒輪箱系統(tǒng)在機械整體中起到了銜接和傳遞動力的作用，它具有運行平穩(wěn)可靠、傳動效率高、工作壽命較長的優(yōu)點，因此，被廣泛使用在船舶軸系、航空、交通、農(nóng)業(yè)、制造業(yè)等現(xiàn)代化機械設(shè)備中，扮演著不可或缺的重要角色。齒輪箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，齒輪、軸、軸承等零部件的加工和裝配工藝在精度上都存在一定程度的誤差，加上齒輪傳動系統(tǒng)常常處于高載荷、高速等惡劣環(huán)境下連續(xù)運轉(zhuǎn)，微小異常很容易誘發(fā)各類組件的損壞與故障，帶來的經(jīng)濟損失極為巨大，甚至對人身安全造成嚴(yán)重威脅

2、。而齒輪箱箱體是包含各種故障特征的振動信號的載體，對箱體表面的振動信息的深入且細致探究作為一種新的故障診斷技術(shù)，創(chuàng)造出巨大的工業(yè)價值，具有重要的研究意義。從成分復(fù)雜的箱體振動信號中將待診斷的齒輪故障信息分離出來，是齒輪故障診斷的關(guān)鍵所在。
　　本課題主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）基于齒輪嚙合傳動的動力學(xué)模型，深入研究齒輪箱故障振動機理，由理論分析獲知，對比齒輪箱系統(tǒng)正常和故障狀況，影響振動改變的重要因素是輪齒副自身誤差的不規(guī)

3、則改變及嚙合剛度的改變。
　?。?）利用PRO/E與ANSYS Workbench逐步實現(xiàn)有限元模態(tài)計算，求得各階次振型對應(yīng)的模態(tài)頻率，對測試故障輪體振動信號中可能激起的輪體副或箱殼體的模態(tài)頻率作出合理的解釋。分析嚙合齒輪副接觸面上的應(yīng)力分布，研究齒面上易發(fā)生故障的部位以及故障形式。
　?。?）試驗加工模擬多種齒輪常見失效形式（齒輪磨損、齒根裂痕、輪齒折斷、齒面點蝕、齒面膠合等），通過編寫LabVIEW可視化圖形程序，分析振