行星齒輪箱是大型設(shè)備的傳動樞紐,兼具能量傳輸與轉(zhuǎn)換功能,廣泛應(yīng)用于直升機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)等裝備之中。由于長期服役于低速、重載等惡劣環(huán)境,其關(guān)鍵部件如齒輪、軸承等一旦發(fā)生故障,輕則影響設(shè)備的健康運(yùn)行,重則引發(fā)惡性事故,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此,如何有效揭示其關(guān)鍵部件的故障特性,及早采取防范措施,保證設(shè)備可靠安全的運(yùn)行,始終是故障診斷領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。近年來,國內(nèi)外對行星齒輪系統(tǒng)診斷方的法研究取得了一定進(jìn)展,但對于部件的運(yùn)行模式、傳遞效應(yīng)與振動響應(yīng),特別是故障響應(yīng)之間缺乏有機(jī)的聯(lián)系,從而導(dǎo)致振動響應(yīng)表征欠佳、頻譜診斷方法過于復(fù)雜、故障位置演化規(guī)律揭示不足以及診斷數(shù)據(jù)長度選取缺乏指導(dǎo)等問題,難以滿足工程應(yīng)用的需求。針對上述問題,本文以行星齒輪系統(tǒng)中的關(guān)鍵零部件為對象,開展基于振動方式的故障診斷方法研究,主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié)如下:(1)行星齒輪系統(tǒng)振動信號現(xiàn)象學(xué)模型修正齒輪健康狀態(tài)下的振動響應(yīng)分析和建模是了解系統(tǒng)振動特性的關(guān)鍵工作。本文研究了行星齒輪系統(tǒng)振動現(xiàn)象學(xué)模型構(gòu)建的方法,基于模型推演、運(yùn)動學(xué)規(guī)律、實(shí)驗(yàn)仿真分析,揭示了傳統(tǒng)建模方面對于頻譜結(jié)構(gòu)分析、模型構(gòu)建頻率選擇以及現(xiàn)有模型難...

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 引言
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 設(shè)備故障診斷概述
        1.3.2 行星齒輪箱故障診斷方法
    1.4 現(xiàn)有研究存在的問題
    1.5 本文主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 行星齒輪系統(tǒng)振動信號模型修正
    2.1 引言
    2.2 傳統(tǒng)現(xiàn)象學(xué)建模方法
        2.2.1 單個行星輪建模
        2.2.2 多個行星輪建模
    2.3 傳統(tǒng)建模問題揭示
        2.3.1 頻譜結(jié)構(gòu)非對稱問題
        2.3.2 建�；绢l率選擇問題
        2.3.3 模型普適性表達(dá)問題
    2.4 現(xiàn)象學(xué)建模修正
        2.4.1 傳統(tǒng)建模局限性原因解析
        2.4.2 現(xiàn)象學(xué)模型修正
        2.4.3 修正模型驗(yàn)證以及頻譜結(jié)構(gòu)的非對稱原因揭示
    2.5 本章小結(jié)
第三章 故障頻率幅值解析及其診斷應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 行星齒輪系統(tǒng)故障振動信號現(xiàn)象學(xué)模型
    3.3 太陽輪故障特征頻率幅值解析
    3.4 SER指標(biāo)的機(jī)理分析
        3.4.1 太陽輪健康監(jiān)測
        3.4.2 太陽輪軸旋轉(zhuǎn)健康監(jiān)測
        3.4.3 行星輪與齒圈健康監(jiān)測
    3.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.6 本章小結(jié)
第四章 齒輪故障嚙合位置演化規(guī)律
    4.1 引言
    4.2 動態(tài)故障嚙合位置對傳感器捕獲信號的影響
    4.3 太陽輪故障位置演化規(guī)律
        4.3.1 行星輪各不相同—“潮汐周期”
        4.3.2 行星輪完全相同—“偽潮汐周期”
    4.4 行星輪故障位置演化規(guī)律
        4.4.1 齒圈上初始故障嚙合位置的動態(tài)周期推演
        4.4.2 初始故障嚙合位置在太陽輪上的動態(tài)周期推演
    4.5 故障動態(tài)嚙合周期幾何—圖像驗(yàn)證
    4.6 本章小結(jié)
第五章 故障演化規(guī)律的診斷應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 潮汐周期的應(yīng)用–現(xiàn)象學(xué)模型修正
        5.2.1 太陽輪故障模型
        5.2.2 仿真分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.3 故障位置演化規(guī)律的應(yīng)用—最小有效診斷數(shù)據(jù)長度
        5.3.1 可行性分析
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文的主要貢獻(xiàn)及創(chuàng)新
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果



本文編號：3748223