風(fēng)力機(jī)組齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)計(jì)算與齒輪故障特征分析.pdf

1、為了研究齒輪故障對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的影響以及復(fù)合故障時(shí)振動(dòng)信號(hào)的特征，對(duì)風(fēng)力機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)信號(hào)的采集與分析。針對(duì)行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)信號(hào)的不穩(wěn)定性、故障特征信號(hào)難以提取等特點(diǎn)，分別建立了多剛體動(dòng)力學(xué)模型和剛?cè)狁詈系膭?dòng)力學(xué)模型，研究了齒輪故障時(shí)振動(dòng)信號(hào)的特征以及對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的影響。
　　首先從理論對(duì)齒輪的主要故障振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域和頻域進(jìn)行了分析，并介紹了齒輪故障特征頻率的計(jì)算方法。
　　建立了風(fēng)力機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的有限元模型，分析了

2、其低階固有頻率和相對(duì)應(yīng)的振型，掌握了齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)有可能發(fā)生的共振頻率范圍以及相應(yīng)的振動(dòng)方式。在故障診斷時(shí)對(duì)提取加速度信號(hào)的測(cè)點(diǎn)布置提供了指導(dǎo)作用。
　　實(shí)驗(yàn)信號(hào)中，在定軸高速主動(dòng)輪單一故障時(shí)中速級(jí)嚙合頻率及其2倍頻附近的頻帶幅值較高，復(fù)合故障時(shí)在中速級(jí)嚙合頻率2倍頻附近出現(xiàn)了幅值較高的頻帶且其倍頻高于基本嚙合頻率，在低頻區(qū)中行星輪的故障特征復(fù)雜，無(wú)法辨別。因此，通過(guò)ADAMS建立了風(fēng)機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的多剛體動(dòng)力學(xué)模型，利用模擬信號(hào)做

3、定性分析，得出定軸高速主動(dòng)輪故障對(duì)各測(cè)點(diǎn)影響明顯且頻域分布特征基本一致，表現(xiàn)為在高速級(jí)嚙合頻率、中速級(jí)嚙合頻率及2倍頻附近有較強(qiáng)的頻帶。復(fù)合故障時(shí)，行星輪斷齒僅對(duì)故障源附近影響明顯，即行星輪嚙合頻率及其2、3倍頻幅值明顯，且以嚙合頻率及其倍頻為中心存在明顯邊頻，其故障對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的其他位置影響微弱。
　　針對(duì)實(shí)驗(yàn)信號(hào)中速級(jí)嚙合頻率2倍頻幅值高于其基本嚙合頻率，通過(guò)ADAMS與ANSYS聯(lián)合建立了風(fēng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的剛?cè)狁詈系膭?dòng)力學(xué)模型，分