本文關鍵詞：斜齒圓柱齒輪傳動裝置故障診斷研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文以減速機斜齒輪傳動裝置為研究對象，以齒輪時變嚙合剛度為基礎，，對其在有、無齒根裂紋狀態(tài)下進行動力學仿真模擬與故障診斷研究。主要研究工作如下: （1）利用UG軟件對減速機中的二級斜齒輪傳動裝置進行三維參數(shù)化建模和裝配，通過軟件數(shù)據(jù)接口導入到ADAMS環(huán)境中，建立齒輪傳動裝置的虛擬樣機模型，并對其進行多體動力學仿真，研究齒輪的動態(tài)嚙合特性，驗證了本文建立的斜齒輪傳動模型正確，并為后續(xù)研究提供參考依據(jù)。 （2）利用ABAQUS軟件建立了有、無裂紋斜齒輪副的有限元模型，進行有限元分析，通過后處理提取分析結果得到齒輪的時變嚙合剛度曲線，研究了齒根裂紋對齒輪齒面接觸力、輪齒變形和嚙合剛度的影響。 （3）建立了一對斜齒輪副在有、無齒根裂紋情況下的兩自由度動力學模型和運動微分方程，利用Matlab數(shù)值運算對動力學方程進行求解計算，分別獲得了齒輪系統(tǒng)在有、無裂紋狀態(tài)下的動力學特性曲線，分析了裂紋故障對齒輪動力學特性的影響。 （4）利用小波分析和頻譜分析方法對含齒根裂紋齒輪的動力學仿真信號進行故障診斷研究，分別獲得了裂紋故障的時域沖擊脈沖周期特性和頻域特征，證明了利用小波分析方法診斷齒輪裂紋故障的可行性。 （5）通過臺架試驗驗證了對齒根裂紋故障模擬和診斷的正確性。通過線切割方法在斜齒輪齒根上產(chǎn)生與數(shù)值計算模型中同一齒輪相同尺寸和位置的模擬齒根裂紋，用加速度傳感器采集減速機斜齒輪傳動裝置在有、無裂紋狀態(tài)下的箱體振動信號，通過利用小波分析和頻譜分析方法分別對振動信號進行時、頻域分析，對齒根裂紋進行故障診斷的試驗研究。結果表明，試驗結果與理論分析及數(shù)值模擬結果基本一致，驗證了本文裂紋故障數(shù)值模擬方法的正確性，同時也驗證了利用小波分析方法檢測裂紋故障的可行性和有效性，為齒輪裂紋故障診斷方法提供了研究依據(jù)。
【關鍵詞】：斜齒輪 裂紋 嚙合剛度 動力學仿真 故障診斷
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH132.41;TH165.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 齒輪失效形式及其診斷方法概述11-13
• 1.2.1 齒輪常見失效形式11-12
• 1.2.2 齒輪故障診斷方法12-13
• 1.3 齒輪故障診斷研究發(fā)展概述13-14
• 1.3.1 故障齒輪動力學特性研究概述13-14
• 1.3.2 齒輪振動信號分析與故障特征提取技術研究概述14
• 1.4 齒輪故障診斷技術的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢14-16
• 1.4.1 齒輪故障診斷研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4.2 齒輪故障診斷技術的發(fā)展趨勢15-16
• 1.5 本文主要研究內容16-18
• 第二章 斜齒輪傳動裝置 ADAMS 多體動力學仿真18-30
• 2.1 斜齒輪傳動裝置三維建模18-19
• 2.2 斜齒輪傳動裝置 ADAMS 多體動力學模型的建立19-22
• 2.2.1 斜齒輪副仿真參數(shù)計算19-20
• 2.2.2 斜齒輪副接觸模型參數(shù)的確定20-22
• 2.2.3 仿真算法的選擇22
• 2.3 傳動裝置的 ADAMS 多體動力學仿真及結果分析22-28
• 2.3.1 齒輪軸轉速仿真分析22-25
• 2.3.2 齒輪嚙合力仿真分析25-28
• 2.4 本章小結28-30
• 第三章 基于有限元法的斜齒輪嚙合剛度研究30-50
• 3.1 齒輪有限元模型的建立30-34
• 3.1.1 齒輪的有限元網(wǎng)格模型31-32
• 3.1.2 ABAQUS 有限元分析前處理32-34
• 3.2 齒根裂紋齒輪有限元模型的建立34-36
• 3.3 有限元結果分析36-43
• 3.3.1 接觸應力36-38
• 3.3.2 接觸力38-40
• 3.3.3 輪齒綜合彈性變形40-43
• 3.4 齒輪嚙合剛度的計算43-47
• 3.4.1 嚙合剛度的定義43-45
• 3.4.2 單齒嚙合剛度45
• 3.4.3 單齒綜合嚙合剛度45-46
• 3.4.4 多齒嚙合剛度46-47
• 3.5 齒根裂紋對齒輪嚙合剛度的影響47-48
• 3.6 本章小結48-50
• 第四章 斜齒輪傳動系統(tǒng)動力學數(shù)值模擬50-64
• 4.1 斜齒輪副兩自由度動力學仿真模型50
• 4.2 不考慮齒輪側隙和傳遞誤差的非線性動力學仿真模擬50-54
• 4.2.1 斜齒輪副兩自由度動力學方程的建立50-51
• 4.2.2 仿真輸入?yún)?shù)的確定51-53
• 4.2.3 仿真時間及步長的確定53-54
• 4.2.4 仿真算法的選擇54
• 4.3 動力學仿真及結果分析54-63
• 4.3.1 無裂紋齒輪系統(tǒng)動力學仿真結果55-58
• 4.3.2 有裂紋齒輪系統(tǒng)動力學仿真結果58-63
• 4.4 本章小結63-64
• 第五章 斜齒輪故障診斷數(shù)值模擬研究64-74
• 5.1 引言64-65
• 5.2 基于小波分析的故障檢測原理65-66
• 5.2.1 小波變換的基本原理65
• 5.2.2 信號奇異點的檢測65-66
• 5.3 基于小波分析的裂紋故障檢測66-69
• 5.3.1 小波函數(shù)的選取66-67
• 5.3.2 齒輪裂紋故障檢測67-69
• 5.4 齒輪仿真信號的頻譜分析69-72
• 5.5 本章小結72-74
• 第六章 斜齒輪裂紋故障診斷試驗研究74-84
• 6.1 試驗裝置設計74-76
• 6.1.1 齒輪傳動系統(tǒng)試驗臺的設計74-75
• 6.1.2 加速度傳感器的安裝75
• 6.1.3 齒根裂紋的物理模擬75-76
• 6.2 信號采集與分析76-82
• 6.2.1 齒輪振動信號的采集77-78
• 6.2.2 試驗結果分析78-82
• 6.2.3 試驗結果與仿真結果對比分析82
• 6.3 本章小結82-84
• 第七章 總結與展望84-86
• 7.1 總結84-85
• 7.2 展望85-86
• 參考文獻86-90
• 作者簡介及科研成果90-91
• 致謝91

【參考文獻】

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中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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  本文關鍵詞：斜齒圓柱齒輪傳動裝置故障診斷研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：375946