浮動(dòng)式齒圈行星齒輪箱齒輪故障振動(dòng)頻譜模型研究.pdf

1、行星齒輪箱因其特有的優(yōu)點(diǎn)，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(dòng)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(chǎng)合，非常容易發(fā)生故障。一旦齒輪箱內(nèi)某個(gè)零件發(fā)生故障，就可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行，造成經(jīng)濟(jì)損失甚至是人員傷亡。因此，對(duì)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(shí)發(fā)現(xiàn)故障，具有十分重大的意義。振動(dòng)檢測(cè)方法的監(jiān)測(cè)裝置簡(jiǎn)單，對(duì)于多種早期故障可以實(shí)現(xiàn)有效的識(shí)別，是一種非常有效的方

2、法，也是很多學(xué)者研究的重點(diǎn)。
　　頻譜分析是齒輪箱振動(dòng)檢測(cè)中一個(gè)非常重要的研究領(lǐng)域。對(duì)齒輪箱振動(dòng)信號(hào)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(shí)現(xiàn)對(duì)齒輪箱的故障診斷。但是到目前為止，還沒(méi)有針對(duì)齒圈浮動(dòng)的、符合實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的傳動(dòng)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(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究基礎(chǔ)上，以浮動(dòng)式齒圈行星齒輪箱為研究對(duì)象，對(duì)其振動(dòng)頻譜特征進(jìn)行了研究。針對(duì)浮動(dòng)式齒圈行星齒輪箱傳動(dòng)結(jié)

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

4、號(hào)幅值調(diào)制進(jìn)行研究，對(duì)幅值調(diào)制函數(shù)進(jìn)行傅里葉變換得到了振動(dòng)信號(hào)模型的包絡(luò)譜。
　　搭建了變速箱故障診斷試驗(yàn)臺(tái)架，并通過(guò)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(dòng)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(dú)運(yùn)行的約束和潤(rùn)滑等條件，設(shè)計(jì)加工了符合實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用情況的浮動(dòng)式齒圈行星齒輪箱。
　　最后，利用變速箱故障診斷試驗(yàn)臺(tái)架以及試驗(yàn)用浮動(dòng)式齒圈行星齒輪箱進(jìn)行了臺(tái)架試驗(yàn)，對(duì)浮動(dòng)式齒圈行