偏心故障下采煤机摇臂传动系统动力学仿真研究

论文以某采煤机摇臂传动系统为研究对象,在UG中建立该齿轮传动系统样机模型,利用ADAMS对齿轮传动系统进行动力学仿真分析。获得摇臂传动系统的高速齿轮在正常、几何偏心1mm和几何偏心2mm不同故障下的啮合力的时域和频域曲线,研究结果表明:随着偏心程度的增加,在时域中啮合力有明显的周期性冲击且对应幅值变大,在频域中啮合频率幅值逐渐减小,而边频带的幅值和密集程度逐渐增加,并引用边带啮合频率幅值比表征这个故障程度。     

多传感器检测技术在摇臂传动系统的应用研究

为了研究采煤机摇臂传动齿轮的故障诊断方法,采用多传感器在线检测技术,对摇臂振动信号在不同载荷状态下进行时域和频谱分析,获取边频带信号频谱特征,依据边频带特征频率下的振幅结果确定故障齿轮的转动频率。最后对频谱和时域的结果进行综合分析,锁定故障齿轮的准确位置。对某采煤机摇臂齿轮传动系统进行了振动测试与信号分析,结果表明,本振动分析方法可以实现对采煤机摇臂故障齿轮的准确定位,为复杂齿轮传动系统的故障快速定位和现场定点维修提供了方法支持。     

齿轮故障诊断与分析

齿轮出现严重故障时某个局部故障不仅影响产生故障的部位本身,还将影响系统的其它部分,试验发现齿轮局部严重磨损时啮合频率会消失,产生以固有频率为载波频率故障轴的转频为调制频率的现象,同时发现齿轮断齿时存在复杂载波频率成分且齿轮啮合频率出现复杂调制现象,为严重故障齿轮的诊断提供了依据,避免了因误诊给生产带来的损失。     

掘进机截割部行星齿轮传动系统断齿故障仿真分析

掘进机截割部在工作过程中承受较大的冲击载荷作用,导致截割减速器齿轮断齿等故障频发。为获取故障状态下截割减速器行星齿轮传动系统动态响应特性,以EBZ120型掘进机截割减速器低速级行星齿轮传动系统为研究对象,运用三维CAD软件SolidWorks建立系统三维实体模型,以ADAMS软件为平台,建立行星齿轮传动系统正常状态、齿圈断齿故障、行星齿轮断齿故障、太阳轮断齿故障的虚拟样机模型。对系统不同状态下的齿圈约束反力的变化规律及其频谱特性进行仿真研究。仿真结果表明:齿圈约束反力的幅值波动显著,具有较强的周期性;故障状态下齿圈约束反力的时域均值增大,时域波形中包含有明显的周期性冲击成分,同时幅值谱中还出现以故障频率为边带的故障特征。     

冲击载荷作用下行星齿轮传动系统故障响应特性研究

掘进机工作过程中,由于煤、岩体强度不均匀,导致截割头常受到瞬时冲击载荷作用,造成截割减速器断齿故障频发。建立了行星齿轮系统动力学模型,研究了冲击载荷、断齿故障对系统响应的影响。结果表明,冲击载荷作用下行星齿轮发生断齿故障时,齿圈约束反力时域均值增大,时域波形中除了包含断齿故障产生的周期性冲击成分,还包含载荷突变产生的冲击。     

基于振动理论的齿轮箱故障诊断应用研究

通过判断齿轮箱是否存在故障、推断齿轮箱故障源的特征频率和分析齿轮箱故障的种类3个方面应用研究,得出滚动轴承的故障占主导地位。如果出现旋转轴的频率及高次谐波或出现啮合振动频率Fm的高次谐波(如2Fm、3Fm),并且也有边频信号出现,可以推测是相应转轴频率上的滚动轴承出现故障。如果仅出现啮合振动频率Fm,并且有边频信号出现,可以推测是相应频率转轴上的齿轮出现故障。     

采煤机截割减速器典型故障特征

采煤机在井下运行过程中,传动部分的故障约80%由齿轮问题引起,通过建立采煤机截割减速器中锥齿轮对啮合的三维模型,应用ADAMS软件对齿轮对啮合中常见的断齿故障和齿型误差故障进行了仿真分析。分析结果表明,两种故障发生时,其时域图均出现较明显的周期性冲击力,但齿型误差故障时冲击力的幅值要远小于断齿故障时冲击力幅值。频域分析中,两种故障均在齿轮啮合固有频率和高次谐波附近出现啮合力峰值,但断齿时边频较宽、幅值较高,而齿型误差故障时边频较窄、幅值较小。解调谱分析中,断齿时啮合力峰值发生频率与故障齿轮的理论转频和多次高阶谐波接近,齿型误差则主要以齿轮的一级转频为主。这两种典型故障具有明显的特征曲线,由此可根据分析的结果判定齿轮的故障类型,为减速器故障诊断提供依据。     

基于Hilbert解包络及倒频谱分析的齿轮箱断齿故障诊断研究

由于传统的时域分析和傅里叶变换无法有效地提取故障特征,采用Hilbert解包络对具有调制现象和冲击现象的齿轮故障信号进行解调分析,同时运用倒频谱分析方法对齿轮箱振动异常信号进行提取和分离,获取了异常振动产生的周期性故障信号。结果表明倒频谱分析与Hilbert解包络分析相结合是齿轮箱故障检测的一种有效的诊断方法。     

齿轮箱故障诊断研究

应用齿轮啮合边频带理论对齿轮箱的齿轮故障进行分析与研究     

输送机减速器齿轮故障分析

分析了输送机减速器齿轮的故障特点,通过减速器齿轮产生振动、噪声的机理研究,建立了齿轮振动模型。最后通过频谱分析和调制的方法实现齿轮的故障诊断。在频谱分析中,边频带提供了轮齿故障存在的重要信息,边频带的能量为调制后增加的能量,这部分能量的大小反映齿轮故障程度。     

EMD与能量算子解调在提升机齿轮箱故障诊断中的应用

提升机齿轮减速箱一旦发生故障,其振动信号表现出强烈的非平稳性,表现为复杂的调制现象,因强烈的噪声干扰,给故障特征提取带来了困难。介绍了基于经验模态分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)与Teager-Kaiser能量算子（Teager-Kaiser Energy Operator,TKEO）解调相结合的提升机齿轮箱故障诊断方法,该方法结合了EMD自适应滤波和Teager-Kaiser能量算子非线性故障特征提取的优点。EMD方法可将齿轮箱振动信号分解成若干个局部频率从高到低不同频段的IMFs（Intrinsic Mode Functions）,各个IMF突出了原始信号的某些局部特征,再对相对高频段且含有齿轮啮合频率及谐频的IMFs进行能量算子解调,成功提取了提升机齿轮箱中间轴旋转频率fr2的故障特征频率,诊断出了提升机齿轮箱中间轴上齿轮Z2和Z3的点蚀故障。分析结果表明,该方法能有效诊断出提升机齿轮箱的故障。     

基于振动与声发射融合的采煤机截割部故障诊断研究

采煤机截割部传动齿轮的工作状态影响着传动系统的工作效率。对齿轮故障监测与诊断进行研究,采用CATIA建立故障齿轮模型,利用仿真软件ADAMS与COMSOL仿真齿轮啮合瞬间产生的振动与声发射信号,对信号进行特征提取,采用BP神经网络对采煤机截割部齿轮故障进行诊断。仿真结果表明,振动与声发射融合对微小齿轮裂纹的识别具有较高准确性,对采煤机故障诊断具有一定的指导意义。     

齿轮扭转啮合刚度数值计算方法研究

齿轮的扭转啮合刚度计算是进行其动态特性分析的基础,根据扭转啮合刚度定义,从齿轮传动误差角度考虑,利用有限元方法得出不同扭矩下各变形对应的齿轮扭转角变形;通过分析不同齿轮转角对应的扭转啮合刚度,得出单齿啮合与双齿啮合的时变啮合刚度,为研究齿轮内部激励提供依据。     

新型内啮合齿轮泵的齿轮设计

为解决内啮合齿轮泵存在的因径向不平衡力导致齿轮使用寿命缩短以及内啮合齿轮泵输出流量不高问题,提出一种新型双作用内啮合齿轮泵,并对该齿轮泵的齿轮进行设计,为内啮合齿轮泵的设计和研究提供了重要依据。     

采煤机牵引部传动系统运动精度可靠性分析

采煤机实现牵引运动是通过牵引部的齿轮进行啮合传动,齿轮啮合传动过程的可靠性决定了采煤机运动的稳定性。为了对采煤机牵引部传动系统运动的可靠性实现有效评估,通过BP神经网络拟合静态啮合和动态啮合基本参数和接触应力之间的关系,并通过一次二阶矩阵分析其可靠度、可靠性灵敏度。训练完成的BP神经网络模型对80组随机生成的参数进行拟合分析,结果显示在对静态啮合过程进行分析时,误差为±0.006 MPa;进行动态啮合分析时的误差为0.006 MPa,符合设定要求。这一结果说明研究构建的模型能够有效评估牵引部齿轮转动系统的可靠性,可为提升采煤机运动的稳定性提供有效数据。     

关于变位圆柱蜗杆副设计中的几个基本问题

变位蜗杆副设计中的核心问题是,啮合参数的选择,特别是变位系数的选择。本文给出了“全啮出”和“全啮入”的概念。指出了变位蜗杆副是提高圆柱蜗杆副的承载能力、传动效率和减振降噪的重要技术途径.     

行星轮系啮合效率的一种理论计算方法

采用转化机构法基本原理,以定轴轮系啮合效率的计算方法为基础,详细地介绍了行星轮系啮合效率的一种理论计算方法,通过分析导出了行星轮系啮合效率的理论计算公式,并举例进行了说明。     

三环减速器内齿啮合非线性有限元分析

以SHQ40型三环减速器相啮合的齿轮副为例,阐述了利用ANSYS软件进行内啮合齿轮副的非线性接触问题分析的过程,对同一类型三环减速器内啮合轮齿受力的分析和设计起到了很大的指导作用。     

液压钻机动力头一级斜齿轮接触分析

运用Pro/E软件建立渐开线斜齿轮参数化精确模型,对液压钻机的斜齿轮箱内的斜齿轮进行装配生成啮合模型,通过利用Pro/E与ANSYS WORKBENCH专用的数据交换接口,把齿轮啮合模型导入ANSYS WORKBENCH中,通过斜齿轮的接触非线性分析求解计算,求解出斜齿轮的接触应力,得出有限元分析结果比理论计算结果小,有限元计算出的结果更贴合实际,为斜齿轮接触分析提供了快速有效的方法。