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齿轮箱振动响应分析与诊断技术研究
| 论文题名： | 齿轮箱振动响应分析与诊断技术研究 |
| 关键词： | 齿轮箱;有限元分析;振动响应;故障诊断;传动特性 |
| 摘要： | 齿轮箱作为传递动能和连接动力机械的零部件，广泛应用于工业各个领域，其传动特点具有不可替代的优势。目前齿轮传动系统正朝着高速、重载、轻型自动化和高可靠性方向发展，这就对其动态性能提出更高的要求。因此，为提高齿轮箱工作的可靠性，研究齿轮箱的振动特性及其故障诊断技术，对于保证齿轮箱正常运转和预防其长期工作中出现的不确定性故障具有重要意义。 本文以2GWH100船用双机并车齿轮箱为研究对象，分析齿轮箱产生振动的机理，研究其传动特性，通过建模对齿轮箱动态响应进行计算，得到其振动规律，并通过试验验证其建模和计算方法的正确性，在此基础上对三种常见故障进行仿真计算分析，获得用于诊断的故障判据。其具体的研究工作有： 1)以双机并车齿轮箱传动系统为对象，利用Pro/E软件建立了斜齿轮画法和斜齿轮参数化建模方法，提出了复杂齿轮传动系统通用建模和装配方法； 2)研究分析了齿轮内部的振动机理，分析了斜齿轮副啮合时变刚度计算方法，误差仿真方法，提出了啮合线长时变刚度计算方法，利用仿真软件ADAMS建立了传动系统虚拟样机的动力学模型，计算各接触部位啮合冲击力，并验证了动力学模型的正确性，得到齿轮内部激励力的计算方法； 3)建立了箱体有限元模型，通过受力分析得出轴承激励力计算方法，利用Hyoermesh建立箱体载荷和约束边界条件等前处理，利用ANSYS有限元软件计算箱体振动响应，并通过试验方法测量箱体表面振动特性，验证振动响应计算方法的正确性； 4)在模型和仿真计算方法正确的基础上，通过断齿、磨损、点蚀和剥落三种常见故障产生机理的研究，仿真三种故障下的箱体振动响应，通过信号分析和处理技术，提取了故障的振动特征参数，总结归纳了用于诊断的故障判据。 |
| 作者： | 胡磊 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 杨建国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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