含多源损伤的NGW型行星齿轮箱故障机理研究

来源 :福州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhaihuixinjie
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
行星齿轮箱作为减变速装置的核心部件,其承载能力与传动精度直接影响装置的使役性能。在役期间,齿轮多源损伤会导致齿轮箱承载能力下降、传动精度降低。为探明齿轮箱承载能力与传动性能的退化机理,需先研究多源损伤对系统振动特性的影响规律。有鉴于此,本文以NGW型行星齿轮箱为研究对象,开展含磨损—裂纹多源损伤的行星传动系统故障机理研究。通过建立啮合刚度与传动误差的解析模型,探明多源损伤对系统内部激励的作用机理,再将其纳入行星传动系统动力学模型,分析含有多源损伤的系统振动特性。全文内容概述如下:(1)从系统能量角度,建立了无损伤外、内齿轮副啮合刚度解析模型。其中,内齿轮副的啮合刚度模型中计入了内齿轮基体变形效应影响。在以上模型的基础上,针对局部式与分布式损伤的特点,建立了含齿根裂纹与齿面磨损的齿轮副啮合刚度解析模型,并据此揭示出齿轮损伤对轮齿承载能力的削弱机理,预测了啮合刚度随齿轮损伤扩展的变化规律。相关研究结果为系统啮合刚度激励的精确整定提供了理论依据。(2)综合考虑齿轮制造误差、安装误差、轮齿弹性变形以及齿轮损伤的影响,建立齿轮副传动误差解析模型。采用概率统计法,推导了由齿轮精度和轴孔配合公差所决定的齿轮制造误差和安装误差。计算出由外部载荷和内部载荷引起的轮齿弹性变形。基于Archard磨损公式,再综合齿间载荷分配模型与Hertz接触模型对齿面磨损进行了动态仿真,随后将齿面磨损深度纳入所建的传动误差解析模型。相关研究结果为系统位移激励的精确整定提供了理论依据。(3)在精确整定啮合刚度与位移激励的基础上,建立计入磨损—裂纹多源损伤效应的NGW型行星轮系平移—扭转耦合动力学模型。依托这一模型,相继分析了在齿轮健康、单一损伤以及磨损—裂纹多源损伤状态下的行星传动系统的振动特性,并提取了相应的齿轮损伤故障特征。研究结果表明,磨损—裂纹多源损伤状态下,传动系统同时呈现出两种与单一齿轮损伤对应的故障特征,且齿轮多源损伤状态下的系统故障特征比单一损伤状态下的故障特征更为显著。(4)搭建动力传动实验台,并开展了实验研究。实验结果与理论分析结果基本一致,验证了本文所建模型及其仿真结果的正确性。综上所述,本文揭示了磨损—裂纹多源损伤对行星传动系统内部激励的作用机理,探明了多源损伤状态下行星传动系统的振动特性,可望为行星齿轮箱的状态监测与故障诊断提供理论依据。
其他文献
学位
石砌体结构广泛分布于我国东南沿海地区,但传统的砌筑方式一般存在灰缝砂浆不饱满、灰缝空洞等问题,造成石砌块间多靠石垫块传力。而一般砌筑所用垫块形状不规则,导致石砌块中产生集中应力,以至于石砌块过早开裂。针对以上问题,本文通过采用灌浆料灌浆的方法对石砌体进行加固,并开展以下相关研究:(1)为研究灌浆加固后石砌体竖向抗压力学性能,以灌浆料水灰比、砂浆强度为研究参数,分别制作了3组共计6个试件,对试件进行
学位
随着全球温室效应的加剧,各国都对碳排放量进行了限制。中国非化石发电机组装机容量迅速增加,逐步挤占了火力发电的生存空间。火电机组为了节约发电成本,提高竞争力,不得不对风机进行变频改造。变频器运行时,有能量损耗从而发热,变频室需制冷。本文以娄底某火电厂风机变频室为基础开展研究工作。该电厂变频室现有的空调系统由11台传统的分体式房间空调器组成,存在效率低、能耗高且冬季运行不稳定的问题。针对现有空调系统存
高层建筑不断地涌现使电梯应用得越来越广泛,电梯的服务质量越发受到重视,单台电梯往往难以满足建筑内的交通需求。为缩短人们的候梯时间,减少能量的损耗,需要合理安装多台电梯,并进行统一调度。目前此类群控电梯多数是每台轿厢占用一个井道,占地面积大,本文的研究对象是一种多轿厢电梯(MultiCar Elevators,MCEs),七个轿厢位于同一个井道,各个轿厢负责不同的服务范围,在运行范围的交集,轿厢内的
传统化石能源的短缺及对环境的不友好性,迫使人们寻找一种新能源来代替化石能源,生物柴油(脂肪酸甲酯)作为一种可再生、绿色能源已越来越受人们重视。通常,工业上制备生物柴油的方法是利用动植物油脂和甲醇在催化剂作用下通过酯交换反应而得到,由于动植物油脂和甲醇部分互溶,所以这是一个液-液非均相反应,受限于液液两相传质。目前制备生物柴油采用的反应器是釜式反应器,它存在着反应时间长、能耗大等缺点。微通道反应器指
随着电子信息技术的高速发展,特别是近年来中国在5G技术、人工智能等方面取得的伟大成就,市场对电子产品的需求日益增加。而印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)作为电子产品的核心组件,其生产效率的高低决定了整个产品的生产周期。面对多品种、变批量的PCB产品的组装,车间生产调度的合理性又直接影响到了企业生产的管理效率与成本。在G公司PCB组装车间的实际排程过程中,SMT、MI、
金属材料在人类社会的发展进程中具有重要作用,而现如今,各种各样的金属材料更与人类社会发展息息相关。金属的腐蚀问题关系到国民经济的各行各业,金属的腐蚀会严重影响金属制品以及机械设备的性能,每年全球由金属腐蚀所引起的损失非常庞大,因而防腐蚀技术显得尤为重要。防腐蚀技术发展到现在,已经形成了多种方法,采用防锈润滑油对金属表面进行防锈处理属于金属材料表面覆盖层的保护,是最常见的金属材料保护方法之一。本论文
赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)是一种对人和动物的生命健康具有强大威胁的真菌毒素之一。在复杂样品中实现对OTA的特异性识别的研究是具有重要的学术价值和实际意义的。分子印迹作为一种具有特异性结合能力的技术,与整体柱结合,所形成的分子印迹整体柱具有特异性好,稳定性强,结合量大和可重复利用等优势。本论文以OTA作为模板分子,创新性的使用了2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)作为功能单
斜拉桥是典型的高次超静定结构,其成桥线形和内力状态与施工过程高度耦合,故必须对斜拉桥进行施工监控。在大跨钢箱梁斜拉桥的主梁施工控制中,主梁标高和拉索索力是关键控制参数,日间温度场变化对控制参数的影响不可忽略。另外拉索索力决定了斜拉桥的内力状态,拉索内、外置减震器的安装对常规频率法索力测试的影响不可忽略。基于此,本文以南益高速公路南洞庭大桥的施工监控为背景,分别从钢箱梁斜拉桥温度场、主梁施工控制以及