【摘要】：機械動力傳動系統(tǒng)作為航空航天、交通運輸、電力及石化等領域高端裝備的重要組成部分,在國防與國民經(jīng)濟領域中發(fā)揮著重要作用,一旦其發(fā)生故障將損失巨大。而齒輪作為動力傳動系統(tǒng)中最關鍵的部件,其磨損狀態(tài)將直接影響著機械系統(tǒng)的可靠性和安全性。工程實踐中,人們期望能夠對齒輪的磨損狀態(tài)、磨損趨勢做到在線監(jiān)測,進而能防微杜漸,防患于未然。潤滑油磨粒在線監(jiān)測技術能夠實現(xiàn)潤滑油中磨粒的實時、連續(xù)、在線監(jiān)測從而將傳統(tǒng)的預防性維修變成視情維修,有助于機械設備維修制度向智能化方向的發(fā)展。故研究如何將在線磨粒監(jiān)測診斷技術應用到齒輪磨損狀態(tài)監(jiān)測、磨損趨勢預測中,具有重要的學術和工程應用價值。本文開展了基于潤滑油磨粒在線監(jiān)測的齒輪磨預測模型研究。論文主要研究內容如下:首先,建立了潤滑油磨粒在線監(jiān)測試驗系統(tǒng)。根據(jù)磨粒監(jiān)測試驗需求,針對MCL-1型封閉功率流式試驗臺,提出了油路系統(tǒng)設計方案。在齒輪箱回油路組裝潤滑油磨粒在線監(jiān)測傳感器ZXA-07及回油泵,在供油路增設兩級過濾系統(tǒng)以實現(xiàn)泵前粗過濾器和泵后精過濾,以及用于連接過濾系統(tǒng)和磨粒傳感器的輔助裝置;建立了遠程監(jiān)測控制系統(tǒng),實現(xiàn)了試驗系統(tǒng)運行狀態(tài)的遠程控制。第二,開展了齒輪磨損過程中潤滑油磨粒在線監(jiān)測試驗研究。根據(jù)試驗目的設計了試驗方案,選擇試驗齒輪參數(shù)及試驗潤滑油,確定試驗載荷及轉速;開展齒輪磨損試驗,對試驗數(shù)據(jù)進行分析,分析了潤滑油磨粒特征參數(shù)隨齒輪磨損的變化規(guī)律。第三,提出了基于遺傳退火優(yōu)化的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(GA-WNN)預測模型。首先通過用小波元對BP神經(jīng)網(wǎng)絡隱含層神經(jīng)元的替換,建立小波神經(jīng)網(wǎng)絡;然后針對小波神經(jīng)網(wǎng)絡的初始權值、閾值、尺度因子、平移因子初始參數(shù)的優(yōu)化問題,提出了采用遺傳退火(GA)算法對其進行優(yōu)化;最后利用已優(yōu)化的網(wǎng)絡初始參數(shù)進行網(wǎng)絡訓練,得到預測模型。最后,開展了基于潤滑油磨粒在線監(jiān)測的齒輪磨損預測研究。通過應用實例對提出的預測模型進行了驗證;利用數(shù)據(jù)挖掘中常用的數(shù)據(jù)清洗方法對傳感器監(jiān)測的磨粒特征數(shù)據(jù)進行了清洗;利用GA-WNN建立基于時間序列的齒輪磨損預測模型,對齒輪磨損趨勢進行了預測。
【圖文】：

2 第二章 潤滑油磨粒在線監(jiān)測試驗系統(tǒng)的建立磨粒測試試驗需求，需對現(xiàn)有的 MCL-1 型封閉功率流式試驗臺油路系統(tǒng)進行本章首先介紹了 MCL-1 型封閉功率流式試驗臺；然后針對現(xiàn)有設備油路系系統(tǒng)設計方案，主要包括：封閉功率流式試驗臺回油路、供油路系統(tǒng)設計；條件，，本文建立了遠程監(jiān)測控制系統(tǒng)以實現(xiàn)設備的遠程監(jiān)控，使人們可以在設備，查看設備運行情況，記錄設備運行過程，適時調整設備運行狀態(tài)。功率流式試驗臺的組成-1 型齒輪試驗臺是封閉功率流式的試驗臺，與開放式試驗臺相比, 可以大大流式試驗臺如圖 2.1 所示。該試驗臺主要由封閉功率流式試驗系統(tǒng)、加載系及測控系統(tǒng)四個部分組成。

2.試驗齒輪 3.聯(lián)軸器 4._>性軸 5.軸承 6. 陪試齒輪傳感器 9.聯(lián)軸器 10.電機 11.剛性軸 12.加載器 1圖 2.2 封閉功率流式試驗系統(tǒng)的封閉動力傳動系統(tǒng)系統(tǒng)中各組件組成了一個封閉的機械系統(tǒng)，通過加載發(fā)生彈性形變，彈性形變產(chǎn)生的的扭矩作用于齒輪副于試驗系統(tǒng)中。動力由變頻驅動電機提供，齒輪箱克供。該試驗臺電機容量小、能源利用率高、功率損耗輪副施加不同的載荷級，進而研究不同載荷級下齒輪示。加載絲桿
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TH132.41

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本文編號：2602390