風(fēng)能作為一種高效清潔的能源越來(lái)越受到人們青睞。齒輪箱作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵部件,比較容易產(chǎn)生故障,而風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作環(huán)境復(fù)雜,維修難度大且費(fèi)用較高。因此齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)及早期故障診斷對(duì)保持設(shè)備的正常運(yùn)行具有重要意義。本文以齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,分析局部故障下的動(dòng)態(tài)特性,研究齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)故障機(jī)理,為后期故障診斷提供理論依據(jù)。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,研究齒輪動(dòng)力學(xué)模型主要激勵(lì),分析齒輪系統(tǒng)的典型失效模式及產(chǎn)生原因。時(shí)變嚙合剛度作為主要的內(nèi)部激勵(lì),比較不同的剛度計(jì)算方法�？紤]齒輪時(shí)變嚙合剛度,齒間滑動(dòng)摩擦,齒間嚙合阻尼,建立了6自由度齒輪動(dòng)力學(xué)模型。其次,考慮實(shí)際齒廓曲線,將齒廓分為齒廓過(guò)渡曲線和漸開線曲線兩部分,分別給出嚙合點(diǎn)在每部分的截面面積和截面慣性矩。采用能量法,在健康齒輪剛度算法的基礎(chǔ)上分析了輪齒裂紋沿齒深方向擴(kuò)展時(shí)的剛度變化規(guī)律,并根據(jù)裂紋是否穿過(guò)輪齒中心線分情況討論。計(jì)算了輪齒單一剝落缺陷的時(shí)變嚙合剛度,并且研究了剝落缺陷對(duì)剪切剛度、彎曲剛度、軸向壓縮剛度和赫茲剛度的影響。通過(guò)分析齒輪剝落缺陷的演變規(guī)律,給出了齒面多個(gè)剝落缺陷的計(jì)算公式,并計(jì)算了不同故障程度的時(shí)變嚙合...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 故障診斷方法
    1.3 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 齒輪動(dòng)力模型
        1.3.2 嚙合剛度研究現(xiàn)狀
        1.3.3 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究現(xiàn)狀
    1.4 項(xiàng)目來(lái)源及本文研究?jī)?nèi)容
第2章 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部激勵(lì)以及動(dòng)力學(xué)建模
    2.1 引言
    2.2 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)主要激勵(lì)
        2.2.1 剛度激勵(lì)
        2.2.2 誤差激勵(lì)
        2.2.3 嚙合沖擊激勵(lì)
    2.3 齒輪典型故障類型
        2.3.1 裂紋
        2.3.2 點(diǎn)蝕與剝落
        2.3.3 磨損
    2.4 剛度計(jì)算方法
        2.4.1 ISO標(biāo)準(zhǔn)公式
        2.4.2 石川法
        2.4.3 有限元法
        2.4.4 能量法
    2.5 齒輪動(dòng)力學(xué)模型
        2.5.1 直齒輪模型
        2.5.2 行星齒輪模型
    2.6 本章小結(jié)
第3章 齒輪裂紋故障及剝落故障剛度計(jì)算
    3.1 引言
    3.2 輪齒表面完整齒廓曲線
        3.2.1 齒廓過(guò)渡曲線
        3.2.2 輪齒漸開線齒廓
    3.3 裂紋故障齒輪時(shí)變嚙合剛度計(jì)算
        3.3.1 裂紋擴(kuò)展路徑
        3.3.2 輪齒裂紋剛度仿真
    3.4 剝落故障齒輪時(shí)變嚙合剛度計(jì)算
        3.4.1 輪齒單一剝落故障
        3.4.2 輪齒單一剝落故障剛度仿真
        3.4.3 輪齒多個(gè)剝落故障剛度計(jì)算
    3.5 本章小結(jié)
第4章 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)以及故障特征分析
    4.1 引言
    4.2 裂紋故障齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)仿真
    4.3 剝落缺陷齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)仿真
    4.4 斷齒故障齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)仿真分析及試驗(yàn)驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于時(shí)變嚙合剛度的振動(dòng)響應(yīng)和故障特征分析
    5.1 引言
    5.2 裂紋齒輪故障特征分析
    5.3 剝落缺陷齒輪故障特征分析
    5.4 時(shí)域與頻域統(tǒng)計(jì)指標(biāo)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3810960