行星齿轮典型断齿故障的动力学仿真

基于一种改进的行星齿轮箱集总参数模型,将断齿故障等效到时变啮合刚度中,建立了直齿行星齿轮的太阳轮断齿故障、行星轮断齿故障和内齿圈断齿故障的动力学模型。以某单级行星齿轮为研究对象,考虑扭转方向外部激励,对其正常和各断齿故障状态下的动力学模型进行求解,对内齿圈垂直振动加速度信号进行分析。研究结果表明:只考虑扭转方向的外部激励时,正常状态下内齿圈最高点处的垂直振动加速度信号频谱中幅值最高的共振峰与模态能量分布相关;在各断齿故障状态下,内齿圈垂直振动加速度的有效值均大于正常值,时域波形中可看到不同形式的冲击,包络谱中可看到对应的故障特征频率及其倍频成分。     

基于振动信号诊断齿轮断齿故障新方法

针对齿轮断齿故障的非平稳、非线性特征,利用希尔伯特-黄变换非常适合处理非平稳、非线性信号的特点,首先对信号进行经验模态分解,获得一系列本征模函数,然后对本征模函数作希尔伯特变换,获得希尔伯特谱,通过对某厂齿轮箱断齿信号分析,很好地提取出了断齿故障特征,并能够确定断齿的严重性和数量,对于工程实际中齿轮故障的诊断具体明显的实际意义。     

含断齿故障的齿轮系统动力学分析

考虑了时变啮合刚度及非线性间隙,并考虑了断齿引起齿轮系统的质量偏心,综合建立了单级直齿圆柱齿轮扭转振动模型。通过多尺度法分析了振动模型的主共振及组合共振,并由奇异性讨论了不同质量偏心引起的不同分岔模式,全面地展示了断齿故障的动力学机理,从而为齿轮系统断齿故障的诊断提供坚实的理论基础。     

行星齿轮传动系统断齿故障下动态特性研究

为了探究含故障因素行星齿轮传动系统的动态特性,结合Hertz接触理论和齿轮激励,建立考虑齿面接触特性的行星齿轮传动系统动力学模型,并且在模型中分别引入了行星轮、内齿圈、太阳轮3种断齿故障因素;分别模拟了传动系统在不同故障因素影响下的工作过程,通过分析动载荷谱、浮动轨迹来研究行星齿轮出现故障的情况下传动系统的动态特性。得出结论:与内齿圈断齿故障相比,行星轮、太阳轮断齿对系统造成影响更大;频谱图中低频区域的幅值所在频率和故障频率有着对应关系;太阳轮断齿故障因素使太阳轮浮动轨迹半径大幅增加。故障因素对系统动态特性影响的研究,可以为行星齿轮传动系统的故障诊断提供理论依据。     

变速器倒档齿轮断齿故障的仿真研究

针对某型微MPV车倒档爬坡试验时,变速器产生较大振动与噪声,有倒档齿轮发生折断现象,以倒档齿轮系统为研究对象,对倒档齿轮的齿根弯曲强度以及接触疲劳强度进行理论校核,同时结合LS-DYNA对倒档齿轮系统进行了动态啮合仿真,研究了倒挡中间轴的弯曲和齿轮的不完全啮合对中间惰轮齿根弯曲应力的影响,得到倒挡轴的弯曲和齿轮的不完全啮合的共同作用是主动齿轮和中间惰轮断裂的最主要原因,为提高变速器质量以及结构优化提供了理论依据与仿真参考。     

齿轮断齿失效分析

通过对断裂齿轮宏观分析及内在质量的综合分析发现,原热处理工艺不合理导致齿轮根部存在残余拉应力及块状铁素体,同时齿轮根部加工不良是导致齿轮断齿的主要原因。针对齿轮失效原因,提出改进措施,有效避免了齿轮断齿现象的发生。     

两级行星齿轮断齿故障的动态特性分析

以风电齿轮箱两级行星齿轮传动系统为研究对象,运用ADAMS软件建立系统的动力学模型,比较了第一级行星齿轮系统在健康状态下和太阳轮、行星轮、内齿圈分别发生故障时系统的动态响应以及断齿故障下的太阳轮啮合力的频域特性。结果表明,随着断齿程度的增加,啮合力的幅值明显增加,且太阳轮啮合力频域响应的倍频幅值会增大并伴随着低频区边频带越来越密集,第一级太阳轮断齿故障对第二级齿轮传动影响不明显。     

全矢谱-ARMA模型的齿轮断齿故障强度预测研究

齿轮传动作为机械传动主要形式之一,应用极为广泛,设备在高速运转下,一旦发生齿轮断齿故障将会带来巨大的经济损失以及人员伤害,为让损失降到最低,需要做到故障强度早知道,因此设备故障强度预测显得尤为重要。单通道预测方法由于获取振动信息不完善,导致预测结果一致性差,从而不能很好地实现故障强度的预测。通过全矢谱获得的频谱结构具有唯一性的特点,能够很好地弥补单通道的不足,在此基础上,将时序预测方法 ARMA模型与全矢谱技术相结合,提出了全矢-ARMA模型预测方法,并把该方法应用到齿轮断齿故障强度预测研究中。实验表明,该方法预测齿轮断齿故障强度结果与实际较吻合。     

变速器齿轮断齿失效分析

轮齿断裂是变速器常见的失效形式,针对失效齿轮零件,对其进行显微金相组织、硬度、化学成分检验及断口分析。综合分析表明:齿根区域硬化层较浅、硬度较低是造成齿轮疲劳断裂的主要原因,同时提出了改进措施及齿轮强化方案,从而提高齿轮的强度。     

基于Morlet小波的时频图在齿轮断齿故障诊断中的应用

齿轮传动系统振动信号带有明显的非平稳性,齿轮断齿故障使非平稳特征更加明显,并伴有明显的脉冲冲击特性。利用小波分析处理非平稳的优势,结合齿轮传动系统的振动特性和Morlet小波能够处理脉冲信号的特点,建立了基于Morlet小波的时频分析方法,通过对某齿轮增速箱齿轮断齿故障的诊断,证明本方法不但能够准确诊断出断齿故障,而且能够评估断齿数量,较好地弥补了传统频谱分析的不足。研究结果对于齿轮断齿等具有脉冲信号特征的故障诊断具有一定的指导意义。     

某变速箱齿轮断齿分析

通过对失效齿轮的断口分析发现齿轮断齿属于疲劳断裂,从设计、装配、材料热处理以及零件质量方面综合排查得出,齿轮喷丸覆盖率不足是导致齿轮疲劳断裂的主要原因,针对该原因,按照要求的SAE AMS-S-13165喷丸技术规范,对零件进行重新喷丸,弥补所缺少的喷丸覆盖率,使齿轮疲劳强度有了明显提高,并通过台架耐久试验,有效地解决了试验中的断齿问题。     

螺杆压缩机齿轮断齿分析

根据某外资品牌的螺杆压缩机传动齿轮断齿的问题，针对其失效模式分析相关原因，提出了有关解决此问题的切实可行的办法。     

齿轮断齿的补焊修复

介绍了大型齿圈断齿的补焊工艺,包括埋螺栓、层间温度控制及焊后处理等操作要点.     

基于IHPS和SPS的齿轮断齿故障特征频率的提取

针对齿轮断齿故障信号的特点,通过对原始振动信号进行傅里叶变换后计算其IHPS(Improved Harmonic Product Spectrum)及SPS(Sideband Product Spectrum),可在振动冲击信号不明显的情况下提取齿轮断齿故障特征频率。通过仿真分析和实验验证,证明了该方法的有效性,为早期诊断此类故障提供了可行途径。     

基于时频域状态指标的行星齿轮断齿故障检测

针对行星齿轮的振动信号提出了一种基于HHT(Hilbert-Huang Transform)方法的统计性状态指标——SHA值。首先对具有非线性和非平稳性的行星齿轮振动信号进行HHT处理,得到Hil-bert谱和边际谱,通过对比谱图发现故障数据与正常数据在啮频的某个邻域内有着较明显的差别。于是在Hilbert谱的基础上定义了状态指标SHA值--啮频某邻域内的幅值和。SHA值在时频分布内把正常数据与故障数据的差别量化,能够很好地指示故障。实验证明,用SHA值状态指标来识别行星齿轮的断齿故障是非常有效的。这为行星齿轮系统的故障检测提供了新的思维。     

过载断齿故障下船用斜齿轮副啮合刚度计算

柴燃并车齿轮系统常在重载、高速、冲击等复杂使役条件下运行,轮齿折断故障将严重影响舰船齿轮副啮合性能.目前多以给定断齿角度与断齿量,研究断齿故障下齿轮副啮合刚度特征,与实际断齿形式下啮合刚度存在较大偏差.为提出任意断齿角度下齿轮副啮合刚度计算方法,将断齿分为平行与不平行于接触线两种折断形式,分别推导任意断齿角度下齿轮副接触线长度计算公式,基于ISO刚度计算准则对任意断齿角度下斜齿轮副啮合刚度进行求解.研究表明:断齿平行于接触线方向时,随着断齿长度增加,啮合刚度受影响时间与强度均增加,越过断齿区域后刚度将瞬间恢复正常;断齿不平行于接触线方向时,在断齿区域内,单齿啮合刚度为零,综合啮合刚度将降低,从断齿区域进入非断齿区域过程中,齿轮单齿刚度和综合刚度将逐渐恢复正常.     

机械齿轮断齿的原因探究

实际上,在进行煤矿建设工作时,相关机械设备长期处于工作状态,承受的压力非常大,所以机械齿轮经常出现各种各样的问题,包括机械疲劳问题、齿面腐蚀问题、机械轮齿开裂问题、机械零件变形问题等.由此可见,想要保证煤矿建设工作的顺利进行,就一定要积极研究影响机械齿轮断齿的因素,探索有效的防治方案.本篇文章就将深入研究机械齿轮断齿的...     

挖掘机行走机构齿轮断齿的原因

当设备大、中修时,应该对轴承座孔进行补焊并镗孔加工处理,恢复原标准尺寸,安装时对齿轮的安装误差必须进行检测和控制,以保证要求的安装精度,安装完成后,必须重新调整履带松紧度抚顺西露天矿长期使用斗容量4m^3电动挖掘机。该设备在使用过程中,行走机构的驱动大齿轮经常发生断齿事故。每次更换齿轮都将影响挖掘机作业1～2天,严重影响生产。     

载荷激励下齿轮-转子系统断齿故障的机理研究

以一级齿轮箱及其连接的双跨转子系统为研究对象,研究其载荷激励和断齿故障下的动力学机理。针对齿轮啮合刚度的时变性及其所连接的转子系统的不平衡,以转子系统动力学、齿轮系统动力学以及拉格朗日方程为基础,构建了齿轮-转子系统的弯扭耦合数学模型,并在Matlab/Simulink环境下建立其仿真模型。数值仿真了断齿故障信号,并通过信号发生器模拟不同的载荷激励,通过观察其时频图解析了不同载荷激励和断齿故障所引起的系统动力学响应。最后,通过不同载荷激励下的齿轮断齿故障试验,得到实测信号的时域图并进行频谱分析,验证了齿轮-转子系统模型的合理性,可为齿轮-转子系统的故障诊断提供重要的理论依据。     

某变速箱齿轮断齿失效分析

针对某变速箱出现的断齿现象进行原因分析。对齿轮原材料的化学成分、非金属夹杂物、热处理硬度和渗碳层深、金相组织等进行了排查。其异常磨损部位的金相组织表明发生了摩擦烧伤。结合变速箱齿轮工作特点,指出烧伤的端面"1#裂纹"是轮毂开裂的疲劳裂纹源,轮毂开裂破坏了齿轮副的啮合关系并影响了轮齿弯曲强度、致使啮合干涉最终导致轮齿断裂。分析中间轴组件装配关系,同步器齿毂位置窜动致使轴向间隙消除而引起端面烧伤裂纹是导致断齿的根本原因。对于装配了较多零部件的变速箱齿轮轴组件,零部件间正确的装配关系及装配位置的可靠固定对于齿轮的可靠工作有着重要影响。