论文针对一台5L21/31型柴油机发电机组正时齿轮部位异常声响开展诊断与分析,主要工作有:首先,对柴电机组正时齿轮部位的异常声响以及振动进行了测试,发现该故障主要表现为:运行过程中正时齿轮部位噪声忽大忽小,声压大小波动剧烈,极不均匀。按照传统方法,厂方多次更换正时齿轮系统,未能消除异常噪声。本文通过该噪声声压与正时齿轮部位机体表面振动相关、相干分析,确定正时齿轮部位振动是噪声异常的直接来源。本文构建了异常声响故障分析模型,经分析猜想:可能是供油系统异常导致正时齿轮运转不平稳,进而产生异常声响。然而在传统的柴油机故障诊断理论中,供油系统和正时齿轮振动之间相互独立,难以支持作者提出的猜想。为此,本文突破了现有扭振分析中将齿轮啮合扭转刚度视为无穷大的观点,认为正时齿轮是柔性的,给出了齿轮啮合扭转刚度的计算方法,并建立了一套含凸轮轴轴系、正时齿轮系的柴油发电机组轴系扭振模型,有机地将燃烧与正时齿轮振动进行了耦合。本文在配气凸轮轴齿轮径向齿顶处布置测点,进行了轴系扭振自由振动测试,测试固有频率值与计算值吻合,验证了该复杂扭振模型的正确性。论文还分析了含凸轮轴及正时齿轮的扭振模型受力状态,除了常规的曲轴扭振激励,还考虑了凸轮轴、正时齿轮等受到的激励力矩。其中凸轮轴的激励主要为驱动喷油泵、配气机构而产生的阻力矩;正时齿轮激励主要包括其在运转时产生的时变刚度激励,啮合冲击激励,误差激励。通过综合分析,本文构建了一套含“缸内激励-曲轴轴系-正时齿轮系-凸轮轴轴系”的耦合系统,建立了燃油喷射系统与正时齿轮系的耦合关系。而后本文以单缸熄火为典型工况,分析了柴油机各缸作功不均匀的情况下正时齿轮系的扭振状态。通过与机组正常工况下齿轮扭振状态的对比,发现当各缸气体激励不均匀时,正时齿轮轴系扭振波动加剧;进而为“燃油系统故障导致正时齿轮运行不稳而出现异响”这一猜想提供了理论依据。最后通过更换喷油器,消除了正时齿轮部位的异响。