行星齿轮系统剥落故障动力学建模及状态监测

针对行星轮系中剥落故障对啮合刚度及动力学特性的影响,采用能量法分析健康与剥落齿轮的时变啮合刚度,可知:随着剥落长度的增大,刚度显著下降。通过行星齿轮系统动力学模型仿真不同剥落故障程度齿轮的动力学振动响应,发现:剥落故障导致周期性冲击,幅值随剥落程度增大;在频谱中,故障频率及其倍频与边频成分明显。引入改进的时变滤波EEMD方法,有效识别故障特征频率,通过对比试验信号与仿真信号,验证了动力学模型与诊断方法的有效性。

行星齿轮减速器设计与有限元分析

根据机械设计及其相关原理对行星齿轮减速器进行结构设计,利用SolidWorks建立行星齿轮减速器三维模型。传动装置是行星齿轮减速器最重要的部件,利用ANSYS对其进行有限元分析,对传动装置进行模态分析,计算其固有频率,与减速器自身频率比较,避免产生共振。对输出轴和传动装置进行静力学分析,得到应力、变形云图,判断其强度是否满足要求,从而保证其工作能力。

装备磨损状态在线评估系统开发研究

针对装备在运行过程中因磨损造成装备失效的问题,进行了基于油液监测技术的装备磨损状态在线评估系统的研究与开发。通过Java技术、Microsoft SQL数据库建立监测装备的磨损健康档案并确立油液分析方法,采用改进的GM(1,1)模型实现了对在线油液数据指标发展趋势的实时预测,对装备异常磨损状态评估及装备健康演化趋势预测具有重要意义。

基于GWO-TVF-EMD方法的行星齿轮箱齿面剥落故障诊断

针对时变滤波经验模态分解(TVF-EMD)方法的不足之处,将样本熵作为适应度函数,采用灰狼优化(GWO)算法对带宽阈值和B样条阶数核心参数进行寻优,得到最优组合解,对不同的故障冲击试验振动信号进行分解。对本征模态函数(IMF)分量选取过程进行优化,采用多个加权指标对所有IMF分量进行计算,最终选取最优IMF分量,再通过包络谱分析提取出行星轮齿面剥落故障特征。在行星齿轮箱故障试验中,利用方均根法对剥落故障进行初步识别,根据GWO-TVF-EMD法分解得到各剥落故障信号最优IMF分量,使用包络谱分析明显判断出行星齿轮的故障频率。该方法能够提取3种不同程度齿面剥落故障的细节特征,理论值与实际值的相对误差为1.68%。