浮動式齒圈行星齒輪箱齒輪故障振動頻譜模型研究.pdf

1、行星齒輪箱因其特有的優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在航空機(jī)械、工程機(jī)械、發(fā)電設(shè)備、船舶機(jī)械等傳動系統(tǒng)當(dāng)中。但是行星齒輪式變速箱一般都工作在載荷大、工作環(huán)境惡劣的場合，非常容易發(fā)生故障。一旦齒輪箱內(nèi)某個零件發(fā)生故障，就可能會導(dǎo)致整個傳動系統(tǒng)無法正常運行，造成經(jīng)濟(jì)損失甚至是人員傷亡。因此，對行星齒輪箱進(jìn)行故障診斷研究，從而在造成重大損失之前及時發(fā)現(xiàn)故障，具有十分重大的意義。振動檢測方法的監(jiān)測裝置簡單，對于多種早期故障可以實現(xiàn)有效的識別，是一種非常有效的方

2、法，也是很多學(xué)者研究的重點。
　　頻譜分析是齒輪箱振動檢測中一個非常重要的研究領(lǐng)域。對齒輪箱振動信號的頻譜結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的研究，得到齒輪箱不同故障下的故障頻譜特征，就可以實現(xiàn)對齒輪箱的故障診斷。但是到目前為止，還沒有針對齒圈浮動的、符合實際生產(chǎn)應(yīng)用的傳動結(jié)構(gòu)復(fù)雜的行星齒輪式變速箱的頻譜結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究。
　　本文在國內(nèi)外學(xué)者的研究基礎(chǔ)上，以浮動式齒圈行星齒輪箱為研究對象，對其振動頻譜特征進(jìn)行了研究。針對浮動式齒圈行星齒輪箱傳動結(jié)

3、構(gòu)的特點，通過與齒圈固定的行星齒輪變速箱傳動結(jié)構(gòu)的對比，研究了振動信號傳遞路徑對齒輪箱振動頻譜結(jié)構(gòu)的影響，為進(jìn)一步得出浮動式齒圈行星齒輪箱故障振動信號的幅值調(diào)制函數(shù)提供了指導(dǎo)。
　　通過借鑒定軸式齒輪箱振動信號研究成果，建立了浮動式齒圈行星齒輪箱故障振動信號的幅值調(diào)制函數(shù)和頻率調(diào)制函數(shù)，提出了浮動式齒圈行星齒輪箱振動信號的時域模型，通過傅里葉變換得到振動信號的頻域模型;為簡化變速箱故障診斷工作，利用包絡(luò)譜分析方法對變速箱故障振動信

4、號幅值調(diào)制進(jìn)行研究，對幅值調(diào)制函數(shù)進(jìn)行傅里葉變換得到了振動信號模型的包絡(luò)譜。
　　搭建了變速箱故障診斷試驗臺架，并通過借鑒工程機(jī)械領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用在推土機(jī)上的SD16變速箱的傳動結(jié)構(gòu)，在SD16后退檔處的復(fù)合行星齒輪系的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)，并考慮滿足其單獨運行的約束和潤滑等條件，設(shè)計加工了符合實際生產(chǎn)運用情況的浮動式齒圈行星齒輪箱。
　　最后，利用變速箱故障診斷試驗臺架以及試驗用浮動式齒圈行星齒輪箱進(jìn)行了臺架試驗，對浮動式齒圈行