行星齒輪箱的振動響應分析與故障診斷.pdf

1、行星齒輪箱與定軸齒輪箱相比具有重量輕、體積小、傳動比大、承載能力強、傳動效率高等諸多優(yōu)點,因此在風電機組中得以廣泛應用。風力發(fā)電機組的工作條件十分苛刻,導致其齒輪箱具有很高的故障率,而齒輪箱通常安裝在高達百米的機艙內(nèi),其維護工作極其不便,造成維護成本成倍增長。因此,開展風電齒輪箱的實時監(jiān)測和故障診斷相關(guān)技術(shù)研究的意義非常重大。
　　行星輪系與定軸輪系相比,具有更復雜的結(jié)構(gòu)和運動形式。行星輪系中包含一個太陽輪、一個齒圈、一個行星架和

2、若干行星輪,運行時行星輪既要繞行星輪系中心公轉(zhuǎn),還要繞自身中心自轉(zhuǎn),且還會形成多對齒同時嚙合的現(xiàn)象。這樣便導致了行星輪系更為復雜的振動響應。同時,風電設備通常工作于無規(guī)律風力環(huán)境,意味著齒輪箱在工作時其負載和轉(zhuǎn)速均會隨時間發(fā)生變化,這又對風電齒輪箱的故障診斷增加了難度。
　　針對以上問題,本文進行了一系列研究,主要工作包括:
　　(1)首先回顧了齒輪箱常見的故障形式和振動產(chǎn)生的機理,并簡要介紹了齒輪故障診斷中常用的一些方法;

3、
　　(2)根據(jù)風電行星齒輪箱的運行環(huán)境,設計實驗參數(shù),搭建了可變負載和可變轉(zhuǎn)速的行星齒輪箱試驗平臺;
　　(3)提出行星齒輪箱的整體及傳感器繞太陽輪中心以行星架的旋轉(zhuǎn)速度逆向旋轉(zhuǎn)的假設,使行星齒輪箱的故障診斷轉(zhuǎn)化為兩部分較為簡單的內(nèi)容:定軸齒輪箱的故障診斷,以及研究傳感器的圓周運動對振動信號的影響?；谶@種假設,本文對故障行星齒輪箱的振動信號建立了模型,并通過仿真信號和實驗數(shù)據(jù)的分析對其進行了驗證;
　　(4)介紹了