行星齒輪(lún)減速器振動信號特征與故障(zhàng)信號分析(xī)
行星齒輪減(jiǎn)速(sù)器(qì)振動信號(hào)特征(zhēng)
由於行星減速器傳動係統具有(yǒu)旋轉和旋轉的行星齒輪,振動信(xìn)號不僅包括太陽輪、行星齒輪、內齒圈和行星齒輪架的轉動頻率,還包括它們之間的齧(niè)合頻率。另外,上述頻率的倍頻與振動信號(hào)的其他(tā)部分(fèn)疊加。通常,傳感器安裝在齒(chǐ)圈上或連接到殼體上以收(shōu)集振動信(xìn)號。齧合(hé)點相對於太陽齒輪,行星齒輪和齒輪副(fù)的位置隨行星齒輪架的旋(xuán)轉而變化,因此,改變(biàn)了(le)齧合點與傳感器之間的振動傳遞路(lù)徑。時變傳(chuán)輸路(lù)徑對(duì)振動測試(shì)信號產生幅度(dù)調製效應,進一步增加了信號的複雜性。考慮到行星齒輪係統的這一(yī)特性,適用於(yú)不(bú)同結構的行星齒輪減(jiǎn)速器的振動信號模型是進一步分析的基礎。國(guó)內外許多學者根據行星齒輪減速器的(de)一些特點建立(lì)了相應的信號(hào)模型和加工方法。
2009年,澳大利亞新南威爾(ěr)士大學利(lì)用光譜峰度有效地提取故障特征,以解決(jué)傳統診斷方法無法診斷風力渦輪機行星齒輪箱環形裂縫的問題。清華大學馮誌鵬開(kāi)展了對風扇行星齒輪減速(sù)器分布式故障及局部故障係統的研究,詳細討論了行星齒(chǐ)輪係(xì)統中行分析了太(tài)陽星齒輪和內齒輪環的失效機理,建立了相(xiàng)應的(de)信號模型,推導出相(xiàng)應的計算公式。換句話說,行(háng)星(xīng)齒輪係統故障診斷的故障(zhàng)特征頻率,建立了更完整(zhěng)的分析方(fāng)法。但是(shì),由(yóu)於行星齒輪係統本身的複雜性,研究人員(yuán)隻采用簡化的方法對其進行研究,忽略了許多特征,隻是在某一點上進行分析,沒(méi)有形成完整的係統診斷方法。此外,隻有(yǒu)嚴重的齒輪失效(嚴(yán)重(chóng)磨損、斷(duàn)齒等)才能識(shí)別出早期(qī)的(de)失效信號。
行星齒輪減速器故障(zhàng)信號分析方法(fǎ)
根(gēn)據(jù)行星齒輪減速器的結(jié)構特點,測量信號通常包含多個頻(pín)率分量。如何分離故障信號,識別障礙類型是解決這一問題的關鍵。馮誌鵬等人提出了一種基於經驗模態分解和行星減速器振動信號調幅特性的頻率解(jiě)調分析方法(fǎ),提出了基本模(mó)態函數的選取原(yuán)則。分析中應考慮齒輪齧合的瞬時影響因素以及齒輪剛度和相變的影響。在(zài)目前的行星齒輪係統中,多級行星齒輪減速器經常用於(yú)非常重要的場合,其結構比較複雜。因此,在齒輪故(gù)障診斷中,有必要將基於實時信號處理的時域同步平均法與現代信號采集技(jì)術相結合,以提高信號的實時性,進行實時診斷有效的檢測(cè)。為了提高(gāo)行星齒(chǐ)輪係統故障預測的準確(què)性,需要采取多種方法。