齿轮传动系统状态检测与故障诊断

目的 探讨齿轮传动系统故障诊断所涉及的基本问题。方法 围绕动态激励,模型类型,建模和求解方法,齿轮传动系统的固有特怀,动态响应和动力稳定性等进行了讨论。结果 通过幅域,频域,倒频域,解调分析等对齿轮传动系统故障特征进行提取。结论 信息融合技术可使故障识别率明显提高。     

基于有限元的齿轮传动系统动力修改研究

建立了考虑轮齿啮合刚度的斜齿轮传动系统弯-扭-轴-摆耦合振动有限元模型,阐述了基于有限元的动态特性灵敏度分析及结构动力修改方法.对斜齿轮传动系统耦合振动有限元模型进行了模态分析,在此基础上对系统进行了动态特性灵敏度分析,提出了一种改善动态特性的齿轮传动系统动力修改方法,为结构动力修改理论在工程实践中的应用作了有益的尝试.     

带式啮合介质齿轮传动的模态分析

利用ANSYS软件对普通渐开线齿轮传动系统和带式啮合介质齿轮传动系统进行模态分析。分析结果表明:相比普通渐开线齿轮传动系统,带式啮合介质齿轮传动系统的固有频率增大,使得齿轮更不容易发生共振,柔性介质带的存在明显提高了齿轮传动的动态性能,起到了减振降噪的功能。通过改变介质带的弹性模量、泊松比、厚度等,研究相关参数对齿轮系统动态性能的影响,为介质带的参数选择和优化以及新型齿轮传动系统的设计提供了理论依据。     

齿轮传动动态性能研究中的系统辨识算法

将系统辨识方法正确地应用于实际工况下齿轮传动动态性能的研究 ,通过研究直齿圆柱齿轮传动周向振动和噪声之间的关系 ,建立了系统辨识差分方程模型 .此模型能够比较准确地描述齿轮传动系统的动态特性 .为齿轮传动系统的修形、减振、降噪和优化设计提供了一种新的建模方法 ,有利于将齿轮传动动态性能的研究成果在实践中推广应用     

行星齿轮传动系统动力学研究进展

详细评述了国内外学者对行星齿轮传动系统在动力学模型、动态响应、动载荷和均载、固有特性等方面的研究状况,介绍了2种集中参数模型用不同方法求解系统动态响应的结果,动载荷和均载的理论与试验研究,固有特性的规律及系统参数对固有特性等方面的研究成果.最后,根据行星齿轮传动系统研究的发展趋势,提出了需要进一步研究的几个问题:含摩擦力的行星齿轮动力学特性研究,复合行星齿轮动力学特性研究和齿轮系统的振动控制研究.     

谐波齿轮传动系统振动方程的建立及其实验测试与计算

本文从机械振动的角度出发,采用了谐波齿轮传动系统的轮间扭转角和轮间作用力为基本变量,分别导出其振动的基本方程表达式;并与实验测试的分析结果相结合,对实际的谐波齿轮传动系统进行振动分析计算,为对谐波齿轮传动的动态特性的深入研究,提供了一种行之有效的理论分析与实验测试方法.     

偏心误差影响下的斜齿轮摩擦激励计算方法

为了研究含偏心误差的斜齿轮副摩擦激励计算方法,建立单级含偏心误差斜齿轮副几何模型,推导斜齿轮副的动态啮合角、瞬态节圆半径以及瞬态传动比的计算公式.将单对齿接触线的长度变化过程以分段函数的形式表示,进而叠加求得参与啮合的各齿对接触线总长度,将各条接触线以节线为界分为2段,计算齿轮副齿面摩擦力及摩擦力矩,与未考虑偏心误差时斜齿轮副接触线长度、摩擦力及摩擦力矩进行对比分析.结果表明:当考虑偏心误差后,接触线长度、摩擦力及摩擦力矩都变得更加复杂,频域曲线在啮合频率处出现峰值,在输入及输出轴转频处出现峰值,在啮合频率两侧出现许多转频的边频,影响了传动系统的稳定性.     

减速器人字齿轮齿啮合变形量分析

随着齿轮传动系统的快速发展,单纯的静力学设计已经无法适应现代高精度装备发展的需求,需要综合考虑齿面摩擦、齿轮侧隙、齿轮加工误差、装配误差等因素,并进行动力学模型分析,本文将依据石川公式对减速器人字齿轮进行动态参数分析,按照材料力学法介绍齿轮副时变啮合变形量的意义及计算方法,并与通用标准推荐值进行比对,确保计算的正确性。     

齿轮传动系统扭振特性的灵敏度分析

本文研究了齿轮传动系统扭振固有频率及频响函数的设计灵敏度问题。对齿轮传动系统扭振动力学控制方程中时变的齿轮啮合刚度进行了分解．推导了系统扭振固有频率及频响函数相对于设计参数的灵敏度计算公式，这些设计参数可以是轴的扭转刚度、齿轮平均啮合刚度、阻尼及齿轮转动惯量等。这一方法可用于齿轮传动系统动力学优化设计。     

椭圆齿轮传动系统非线性动态特性分析

为获得椭圆齿轮副工作时的振动规律,以实现其稳定、高效传动,在分析椭圆齿轮固有特性的基础上对椭圆齿轮非线性动力学特性进行了研究。以齿轮动力学理论为基础,建立考虑时变啮合刚度、齿侧间隙、静态传递误差、粘弹性阻尼的椭圆齿轮非线性动力学模型,利用四阶变步长Runge-Kutta数值方法对椭圆齿轮传动系统非线性动力学方程进行求解,绘制了系统的位移响应,相轨迹以及Poincaré映射,得到激励频率、阻尼比、时变啮合刚度、以及内部激励4个控制参数对传动系统动态响应的影响。椭圆齿轮副动力学模型的建立、求解和参数影响分析可以为后续的动态设计、不同参数下的振动响应趋势预测以及降噪提供一定的理论依据。     

车辆动力传动系统监测与故障诊断技术

目的　研究车辆动力传动系统监测与故障诊断技术 .方法　针对车辆动力传动系统科研、生产和使用维护中经常出现的各类问题 ,提出系统状态监测与故障诊断技术研究的重要性与迫切性 ;在讨论了车辆动力传动系统监测与诊断技术国内外研究现状的基础上 ,提出了将要开展研究工作的主要内容 .结果　针对动力传动系统的实际 ,探讨了状态监测的系统配置及在动力传动系统故障诊断中将要应用的几项具体技术 .结论　所讨论的研究内容、监测系统和诊断技术 ,对车辆动力传动系统监测与故障诊断具有重要意义     

基于振动信号分析的齿轮故障诊断方法研究

本文介绍了齿轮振动信号的时域分析与频域分析的理论基础。针对齿轮常见故障原因和类型,引出了齿轮故障诊断的常用方法,并选用经典的振动分析法,利用MATLAB信号分析功能,对齿轮故障信号的时域和频域分析进行了详尽的阐述。本文对齿轮故障诊断有一定的指导意义。     

Fault diagnosis of AMT gear shifting process based on semi-quantitative SDG model

In order to diagnose gear shifting process in automated manual transmission (AMT), a semi-quantitative signed directed graph (SDG) model is applied. Mathematical models are built by analysis of the power train dynamic and the gear shifting control process. The SDG model is built based on related priori knowledge. By calculating the fuzzy membership degree of each compatible passway and its possible fault source, we get the possibilities of failure for each possible fault source. We begin with the nodes with the maximum possibility of failure in order to find the failed part. The diagnosis example shows that it is feasible to use the semi-quantitative SDG model for fault diagnosis of the gear shifting process in AMT.     

风电齿轮箱齿轮传动系统非线性因素影响分析

针对风力发电机齿轮箱在实际风场中工况复杂的问题,采用集中质量参数法建立了风电齿轮箱传动系统高速级齿轮滚动轴承耦合动力学模型,考虑了传动系统的综合啮合刚度、误差激励、齿面侧隙和轴承径向刚度等非线性影响因素,对1.5 MW风力机齿轮箱传动系统的非线性动力学模型进行了仿真计算分析.采用Runge-Kutta法对模型进行求解得到传动系统的时域波形和幅频响应.结果表明:较小齿面侧隙会使系统出现较大振动响应,随着齿面侧隙增大,系统振动位移减小,会导致系统从周期走向混沌响应;轴承游隙的存在使系统产生混沌响应,呈现出非周期的特征.     

汽车后桥主减速器齿轮啮合故障诊断研究

通过主减速器齿轮配对机对主减速器齿轮啮合的振动进行监测,利用Matlab对振动信号进行分析,先采用时域分析法从宏观角度判断主减速器齿轮是否存在故障,然后采用频域分析法通过对齿轮故障频率的识别与遴选,进一步判断主减速器齿轮的故障类型,识别主减速器故障,该方法具有可行性和可靠性.     

Forced oscillations with time-varying mesh stiffness and backlash in gear systems

A dynamic model to describe the torsional vibration behaviors of a spur gear system is presented in this paper.Differential equations of nonlinear dynamics for the gear system exhibiting combined nonlinearity influence such as time-varying mesh stiffness,backlash and dynamic transmission error(DTE) were obtained.The method of multiple scales was employed to solve the nonlinear differential equations with parametric excitation in gear systems,by which both the frequency-response curves of the primary resonance caused by internal excitation and the analytical periodic solutions of nonlinear differential equations were obtained.The nonlinear influence of stiffness variation,the damping and the internal excitation on the system response was shown by frequency-response curves.Compared with numerical examples,the approximate analytical solutions are in good agreement with exact solutions,which proves that the method of multiple scales is effective for solving nonlinear problems in gear systems.     

销齿轮传动的动态设计

文章采用微分几何的方法建立了销齿轮齿形的曲线方程,设计了销齿轮传动的动态设计软件。使用动态设计软件可以进行销齿轮传动的啮合模拟和动态设计,确定销齿轮的齿顶圆直径、啮合传动的重叠系数以及其他结构参数,为销齿轮三维建模提供了有效的图形数据。     

高阶传动误差函数的面齿轮传动设计新方法

为了提高面齿轮传动的动态性能和降低啮合对安装误差的敏感性,提出具有高阶传动误差函数的面齿轮齿面设计方法,描述了齿轮传动反映输出和输入角度关系的四阶传动误差函数的数学模型,考虑刀具齿轮与圆柱齿轮齿数差,推导了面齿轮数控加工过程中具有四阶传动误差函数的齿面方程．利用盘形砂轮对渐开线圆柱齿轮齿向修形,发展圆柱齿轮齿向修形的鼓形齿面．建立面齿轮副轮齿接触分析条件,对具有四阶传动误差函数的面齿轮和齿向鼓形的渐开线圆柱齿轮的啮合进行了计算机仿真和啮合分析．研究结果表明,设计传动误差幅值为10″,在对准安装和轴夹角误差为0．02。的条件下,齿轮副输出的高阶传动误差幅值为0″,其他形位参数与预置的参数完全一致;齿面接触区域对安装误差不敏感,接触迹线始终稳定在齿轮半径的172mm附近。     

单齿裂纹行星轮系合成刚度的劣化特性

行星轮系由于结构复杂,其齿面损伤对系统动态特性的影响不易评估,因而为行星轮系的故障诊断带来很大障碍.以某NGW21型行星齿轮减速器为研究对象,在内齿圈固定的前提下,研究了健康轮系的刚度合成方法以及齿面损伤条件下的刚度劣化行为.采用能量法获得了行星轮与太阳轮和内齿圈单独啮合时的刚度分布曲线,进而基于轮系内部的运动关系和各行星轮之间的相位关系,建立了多点同时啮合工况下的轮系刚度合成方法.针对太阳轮、内齿圈分别存在不同深度裂纹的情况,探讨了裂纹齿轮与行星轮单独啮合时的刚度分布,并最终对同一行星轮参与的内、外啮合刚度进行了合成.结果表明:太阳轮裂纹引起的整体刚度劣化更为明显,将更显著地影响行星轮系的响应特性.     

基于刚柔耦合动力学的齿轮传动系统动态特性

为得到齿轮轴系响应的动态特性,从柔体动力学基本理论出发,系统分析了刚柔耦合动力学模型的机理,建立了多级齿轮传动刚柔耦合的虚拟样机。此模型能综合考虑传动轴各方向上的柔性特征、湿式换档离合器动态特性以及齿轮时变啮合力对轴类零件动态响应的影响。仿真结果证明了通过虚拟样机技术获取载荷谱的可行性,可用于轴的疲劳寿命预测以及齿轮箱体的振动研究。