基于齒輪箱試驗(yàn)平臺的輪齒故障識別研究.pdf

1、齒輪箱系統(tǒng)在機(jī)械整體中起到了銜接和傳遞動力的作用，它具有運(yùn)行平穩(wěn)可靠、傳動效率高、工作壽命較長的優(yōu)點(diǎn)，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(jī)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(yùn)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(jì)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(xì)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：
　　（1）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(jī)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(shí)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。
　　（3）試驗(yàn)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(diǎn)蝕、齒面膠合等），通過編寫LabVIEW可視化圖形程序，分析振