行星齒輪箱的振動(dòng)響應(yīng)分析與故障診斷.pdf

1、行星齒輪箱與定軸齒輪箱相比具有重量輕、體積小、傳動(dòng)比大、承載能力強(qiáng)、傳動(dòng)效率高等諸多優(yōu)點(diǎn),因此在風(fēng)電機(jī)組中得以廣泛應(yīng)用。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作條件十分苛刻,導(dǎo)致其齒輪箱具有很高的故障率,而齒輪箱通常安裝在高達(dá)百米的機(jī)艙內(nèi),其維護(hù)工作極其不便,造成維護(hù)成本成倍增長(zhǎng)。因此,開展風(fēng)電齒輪箱的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障診斷相關(guān)技術(shù)研究的意義非常重大。
　　行星輪系與定軸輪系相比,具有更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式。行星輪系中包含一個(gè)太陽輪、一個(gè)齒圈、一個(gè)行星架和

2、若干行星輪,運(yùn)行時(shí)行星輪既要繞行星輪系中心公轉(zhuǎn),還要繞自身中心自轉(zhuǎn),且還會(huì)形成多對(duì)齒同時(shí)嚙合的現(xiàn)象。這樣便導(dǎo)致了行星輪系更為復(fù)雜的振動(dòng)響應(yīng)。同時(shí),風(fēng)電設(shè)備通常工作于無規(guī)律風(fēng)力環(huán)境,意味著齒輪箱在工作時(shí)其負(fù)載和轉(zhuǎn)速均會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化,這又對(duì)風(fēng)電齒輪箱的故障診斷增加了難度。
　　針對(duì)以上問題,本文進(jìn)行了一系列研究,主要工作包括:
　　(1)首先回顧了齒輪箱常見的故障形式和振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)理,并簡(jiǎn)要介紹了齒輪故障診斷中常用的一些方法;

3、
　　(2)根據(jù)風(fēng)電行星齒輪箱的運(yùn)行環(huán)境,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)參數(shù),搭建了可變負(fù)載和可變轉(zhuǎn)速的行星齒輪箱試驗(yàn)平臺(tái);
　　(3)提出行星齒輪箱的整體及傳感器繞太陽輪中心以行星架的旋轉(zhuǎn)速度逆向旋轉(zhuǎn)的假設(shè),使行星齒輪箱的故障診斷轉(zhuǎn)化為兩部分較為簡(jiǎn)單的內(nèi)容:定軸齒輪箱的故障診斷,以及研究傳感器的圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)振動(dòng)信號(hào)的影響。基于這種假設(shè),本文對(duì)故障行星齒輪箱的振動(dòng)信號(hào)建立了模型,并通過仿真信號(hào)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證;
　　(4)介紹了