齒輪輪體振動(dòng)信號(hào)的測(cè)量及其在故障診斷中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2022-01-08 16:14
齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)作為機(jī)械設(shè)備中一種必不可少的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、航空航天、交通運(yùn)輸?shù)痊F(xiàn)代機(jī)械設(shè)備中。但是由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,工作環(huán)境惡劣等原因,齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)容易受到損害和出現(xiàn)故障,其中齒輪又是最容易損壞的機(jī)械零件之一。所以,如果能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的早期故障,對(duì)經(jīng)濟(jì)合理地安排維修設(shè)備時(shí)間,避免發(fā)生重大人身、設(shè)備傷亡事故有著十分重要的意義。在設(shè)備使用過(guò)程中,操作人員希望能夠盡早地得到齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的早期故障信息。但是,與齒輪傳動(dòng)的常規(guī)振動(dòng)相比較,齒輪早期故障所引起的振動(dòng)激勵(lì)非常微弱,振動(dòng)響應(yīng)的傳遞路徑很復(fù)雜,信號(hào)經(jīng)過(guò)強(qiáng)干擾以及非線性的傳遞后,有用的故障信息常常淹沒(méi)在其它頻率成分和測(cè)量噪聲之中。再者現(xiàn)有的齒輪診斷技術(shù)只適合于診斷齒輪發(fā)生嚴(yán)重磨損等一類分布性故障問(wèn)題,不能有效地(或不能完全有效地)解決齒輪的早期故障和局部故障診斷問(wèn)題。這就為齒輪的早期故障診斷帶來(lái)了很大困難。本文通過(guò)對(duì)比從齒輪輪齒嚙合點(diǎn)附近到輪體測(cè)試點(diǎn)的傳遞函數(shù)與嚙合點(diǎn)附近到箱體測(cè)試點(diǎn)的傳遞函數(shù)的分析結(jié)果,初步探討了振動(dòng)信號(hào)傳遞路徑對(duì)齒輪故障診斷的影響。以及采用將兩個(gè)特性相同的加速度計(jì)對(duì)稱安裝在齒輪端面的方法...
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
頻率響應(yīng)分析程序Fig.2-2Programoffrequencyresponseanalysis
2.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析采用上述測(cè)試系統(tǒng)得到如下測(cè)試結(jié)果,圖 2-3 為從齒輪嚙合點(diǎn)到輪體測(cè)量點(diǎn)的函數(shù),圖 2-4 為從齒輪嚙合點(diǎn)到箱體測(cè)量點(diǎn)的傳遞函數(shù)。表 2-1 為從齒輪嚙合點(diǎn)體測(cè)量點(diǎn)的傳遞函數(shù)中得到的齒輪部分固有頻率(2000-2400)Hz。表 2-2 為從齒合點(diǎn)到箱體測(cè)量點(diǎn)的傳遞函數(shù)中得到的齒輪部分固有頻率及其他構(gòu)件的部分固有(2000-2400)Hz。
圖 2-4 從齒輪嚙合點(diǎn)到箱體測(cè)量點(diǎn)的傳遞函數(shù)Fig.2-4 Transform function from the meshing point to the testing point of the gearbox從表 2-2 中可知,箱體傳遞函數(shù)中包含著豐富的結(jié)構(gòu)模態(tài)信息,它包含了齒輪、軸軸承和箱體等各部分的固有模態(tài)。這是由于振動(dòng)在傳遞過(guò)程中激起了這些部件的某階有頻率,所以箱體測(cè)量點(diǎn)的振動(dòng)信號(hào)中會(huì)包含該階模態(tài)固有頻率成分。對(duì)照表 2-1 們發(fā)現(xiàn),箱體傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)模態(tài)信息中沒(méi)有完全包含齒輪的固有頻率,這是由于振在通過(guò)零件的接觸配合表面時(shí),有可能過(guò)濾掉一些頻率成分。從齒輪固有頻率的幅值化可知,傳遞過(guò)程中的能量損失致使齒輪的振動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生衰減。頻率成分中 2362 Hz 輪體振動(dòng)幅值小于箱體振動(dòng)幅值,這是由于該頻率成分與振動(dòng)傳遞路徑中的某個(gè)構(gòu)件固有頻率相接近而被放大增強(qiáng)。表 2-1 齒輪固有頻率Table 2-1 Natural frequency of gear頻率 2023 2051 2061 2111 2120 2179 2280 2321 2362
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]頻譜分析在齒輪故障診斷中的應(yīng)用[J]. 鄧吟,鄭翔,王華. 中國(guó)設(shè)備工程. 2009(12)
[2]基于LabVIEW的機(jī)械系統(tǒng)頻率特性測(cè)試的脈沖法實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)[J]. 王珍,郭方,趙洪健. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2009(10)
[3]基于小波分析的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)故障診斷研究[J]. 楊鐵梅. 計(jì)量與測(cè)試技術(shù). 2009(09)
[4]齒輪振動(dòng)信號(hào)的分析與故障診斷研究[J]. 徐永強(qiáng),邵忍平. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2009(09)
[5]邊頻帶分析在齒輪故障診斷中的應(yīng)用[J]. 寇漢萍. 冶金設(shè)備. 2009(03)
[6]基于加速度傳感器測(cè)量扭振方法的研究[J]. 楊卓君,廖明夫. 噪聲與振動(dòng)控制. 2008(05)
[7]基于循環(huán)平穩(wěn)解調(diào)的齒輪裂紋早期故障診斷研究[J]. 崔玲麗,高立新,蔡力鋼,張建宇,胥永剛. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2008(03)
[8]連續(xù)小波變換在齒輪故障診斷中的應(yīng)用[J]. 呂勇,李友榮,朱瑞蓀,王志剛. 煤礦機(jī)械. 2006(10)
[9]齒輪裂紋早期故障的完全解調(diào)分析[J]. 崔玲麗,丁芳,高立新,張建宇,王穎旺. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(08)
[10]齒輪箱故障診斷技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J]. 魏秀業(yè),潘宏俠. 測(cè)試技術(shù)學(xué)報(bào). 2006(04)
博士論文
[1]齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷方法的研究[D]. 韓振南.太原理工大學(xué) 2003
本文編號(hào):3576872
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
頻率響應(yīng)分析程序Fig.2-2Programoffrequencyresponseanalysis
2.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析采用上述測(cè)試系統(tǒng)得到如下測(cè)試結(jié)果,圖 2-3 為從齒輪嚙合點(diǎn)到輪體測(cè)量點(diǎn)的函數(shù),圖 2-4 為從齒輪嚙合點(diǎn)到箱體測(cè)量點(diǎn)的傳遞函數(shù)。表 2-1 為從齒輪嚙合點(diǎn)體測(cè)量點(diǎn)的傳遞函數(shù)中得到的齒輪部分固有頻率(2000-2400)Hz。表 2-2 為從齒合點(diǎn)到箱體測(cè)量點(diǎn)的傳遞函數(shù)中得到的齒輪部分固有頻率及其他構(gòu)件的部分固有(2000-2400)Hz。
圖 2-4 從齒輪嚙合點(diǎn)到箱體測(cè)量點(diǎn)的傳遞函數(shù)Fig.2-4 Transform function from the meshing point to the testing point of the gearbox從表 2-2 中可知,箱體傳遞函數(shù)中包含著豐富的結(jié)構(gòu)模態(tài)信息,它包含了齒輪、軸軸承和箱體等各部分的固有模態(tài)。這是由于振動(dòng)在傳遞過(guò)程中激起了這些部件的某階有頻率,所以箱體測(cè)量點(diǎn)的振動(dòng)信號(hào)中會(huì)包含該階模態(tài)固有頻率成分。對(duì)照表 2-1 們發(fā)現(xiàn),箱體傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)模態(tài)信息中沒(méi)有完全包含齒輪的固有頻率,這是由于振在通過(guò)零件的接觸配合表面時(shí),有可能過(guò)濾掉一些頻率成分。從齒輪固有頻率的幅值化可知,傳遞過(guò)程中的能量損失致使齒輪的振動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生衰減。頻率成分中 2362 Hz 輪體振動(dòng)幅值小于箱體振動(dòng)幅值,這是由于該頻率成分與振動(dòng)傳遞路徑中的某個(gè)構(gòu)件固有頻率相接近而被放大增強(qiáng)。表 2-1 齒輪固有頻率Table 2-1 Natural frequency of gear頻率 2023 2051 2061 2111 2120 2179 2280 2321 2362
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]頻譜分析在齒輪故障診斷中的應(yīng)用[J]. 鄧吟,鄭翔,王華. 中國(guó)設(shè)備工程. 2009(12)
[2]基于LabVIEW的機(jī)械系統(tǒng)頻率特性測(cè)試的脈沖法實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)[J]. 王珍,郭方,趙洪健. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2009(10)
[3]基于小波分析的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)故障診斷研究[J]. 楊鐵梅. 計(jì)量與測(cè)試技術(shù). 2009(09)
[4]齒輪振動(dòng)信號(hào)的分析與故障診斷研究[J]. 徐永強(qiáng),邵忍平. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2009(09)
[5]邊頻帶分析在齒輪故障診斷中的應(yīng)用[J]. 寇漢萍. 冶金設(shè)備. 2009(03)
[6]基于加速度傳感器測(cè)量扭振方法的研究[J]. 楊卓君,廖明夫. 噪聲與振動(dòng)控制. 2008(05)
[7]基于循環(huán)平穩(wěn)解調(diào)的齒輪裂紋早期故障診斷研究[J]. 崔玲麗,高立新,蔡力鋼,張建宇,胥永剛. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2008(03)
[8]連續(xù)小波變換在齒輪故障診斷中的應(yīng)用[J]. 呂勇,李友榮,朱瑞蓀,王志剛. 煤礦機(jī)械. 2006(10)
[9]齒輪裂紋早期故障的完全解調(diào)分析[J]. 崔玲麗,丁芳,高立新,張建宇,王穎旺. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(08)
[10]齒輪箱故障診斷技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J]. 魏秀業(yè),潘宏俠. 測(cè)試技術(shù)學(xué)報(bào). 2006(04)
博士論文
[1]齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷方法的研究[D]. 韓振南.太原理工大學(xué) 2003
本文編號(hào):3576872
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