發(fā)布時間：2021-07-04 19:38

　　齒輪作為機械系統(tǒng)中傳遞動力和運動的重要裝置,在承受周期性交變應(yīng)力時齒根部位易發(fā)生疲勞損傷而出現(xiàn)微小裂紋,并隨著裂紋逐漸擴展極易導致斷齒的故障發(fā)生,從而造成巨大的經(jīng)濟損失。因此對齒輪微小裂紋進行檢測和識別,對于保障設(shè)備安全運行具有十分重要的意義。本文針對圓柱直齒輪微小裂紋信號的檢測方法和特征提取算法進行研究,主要研究內(nèi)容包括:（1）對齒輪缺陷振動和調(diào)諧共振原理進行研究,建立了齒輪振動系統(tǒng)模型,分析了引起齒輪振動的主要因素,基于共振對齒輪微小缺陷引起的微弱振動信號的放大作用,提出了一種基于調(diào)諧共振的齒輪微小裂紋檢測方法。（2）對齒輪缺陷檢測系統(tǒng)進行研究,應(yīng)用有限元模態(tài)分析和實驗?zāi)B(tài)分析相結(jié)合的方法對齒輪缺陷檢測系統(tǒng)進行模態(tài)分析,根據(jù)系統(tǒng)前六階模態(tài)頻率分布情況,調(diào)整檢測齒輪轉(zhuǎn)速使齒輪嚙合頻率及其諧波頻率與齒輪快速檢測系統(tǒng)的某一階模態(tài)頻率相近,從而使檢測系統(tǒng)達到調(diào)諧共振狀態(tài)對齒輪微小裂紋信號進行采集。（3）對齒輪微小裂紋振動信號的規(guī)律及表現(xiàn)形式進行分析,研究了經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解（EMD）在信號去噪中的應(yīng)用,提出了一種基于相關(guān)性的EMD與形態(tài)奇異值分解結(jié)合的齒輪缺陷特征提取算法,并進行仿真分析驗證,解... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學北京市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

齒輪嚙合簡化模型

北京工業(yè)大學工學碩士學位論文-14-電機底座脹套X軸導軌Y軸導軌手輪箱絲杠長光柵聯(lián)軸器扭矩傳感器齒輪扭矩傳感器加載器箱體圖3-1齒輪缺陷快速檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.3-1Geardefectrapiddetectionsystemstructure圖3-2底座機械結(jié)構(gòu)Fig.3-2Basemechanicalstructure主動單元機械結(jié)構(gòu)如圖3-3所示，主動單元采用整體式設(shè)計，將電機、扭矩傳感器和主軸集成在主動單元箱體上，通過絲杠的共同調(diào)節(jié)。主軸作為一個整體固定在箱體的前端，扭矩傳感器在主軸末端，為了讓扭矩傳感器更加準確的反映主軸前端齒輪所承受的扭矩，主軸同扭矩傳感器之間采用鍵連接的剛性連接方式。扭矩傳感器兩端均設(shè)計有法蘭盤，一端與主軸相連，另一端與電機相連，電機安裝在主動單元箱體末尾，電機軸和扭矩傳感器的法蘭盤之間使用脹套式雙膜片彈性聯(lián)軸器連接，安裝方便且傳動精度高，同時允許電機軸和主軸在一定程度上的不同心，降低裝配難度，隔離電機的振動。

第3章基于調(diào)諧共振的齒輪缺陷檢測系統(tǒng)模態(tài)分析-15-在主動單元箱體下端設(shè)計有一個鑄造的墊層，用于調(diào)整軸心保持在同一高度。在墊層箱體的前端安裝了導軌夾持器，調(diào)節(jié)完成后將主動單元固定，避免測試時箱體移動影響測試結(jié)果。圖3-3主動單元機械結(jié)構(gòu)Fig.3-3Activeunitmechanicalstructure被動單元機械結(jié)構(gòu)如圖3-4所示。被動單元將主軸、扭矩傳感器和磁粉制動器集成在被動單元箱體上，使其作為一個整體在絲杠的作用下共同調(diào)節(jié)。主軸同扭矩傳感器的連接、扭矩傳感器同磁粉制動器輸出軸的連接方式和主動單元一樣。圖3-4被動單元機械結(jié)構(gòu)Fig.3-4Passiveunitmechanicalstructure在檢測設(shè)備上還設(shè)計有調(diào)整機構(gòu)，通過X方向的絲杠帶動主動單元調(diào)節(jié)齒寬方向，通過Y方向的絲杠帶動被動單元調(diào)節(jié)中心距方向。由于在齒輪嚙合時對中心距的精密程度要求比較高，在Y方向上設(shè)計有長光柵實時反饋中心距數(shù)值。主動軸和被動軸的前端都安裝有圓光柵，通過圓光柵采集兩個軸旋轉(zhuǎn)角度，

【參考文獻】：
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本文編號：3265409