齿轮故障模拟综合试验台设计与仿真.docxVIP

摘要

随着中国综合实力不断增强和科技水平不断提高，现代工业的需求也不断增加，高质量的产品、低成本的安全生产也不断增加，工业机械设备维护战略方向也迅速从防止性维修转向了基于运行状况的实时监控和智能故障诊断。本身做为使用最广泛的一种机械运转设备设施类型，旋运转机械在工程工业之中的存在具有独一无二无法替代性的角色地位。齿轮本身处于一种机械设备的关键零部件的角色之中，在工业产线上广泛应用于传动系统，在几乎所有的旋转机械中起着重要作用，齿轮运行状况对系统正常工作有着非常重要的关系。为了预测齿轮系统工作状况和故障，必须找出齿轮系统状态方程和运动规则，以此来做为齿轮系统检测和故障预报的所依据的理论基础。诊断齿轮的故障过程当中，如齿面磨损、点蚀、齿根裂开缝隙痕迹等故障，齿轮发生的信号里混合掺杂了大批量的嘈杂噪音，再配合上调整结合的现象与其相适应，以致于其齿轮运转工作故障诊断非常容易被提炼获取，十分困难去判定诊断其工作作业故障问题，假如没有处理问题非常及时的话，这大概率会引发导致非常重大的恶劣后果。据此所知，正确并恰当而拥有效率性地去判定诊断齿轮设施设备故障问题分析，这可以大幅度降低工作亏损耗费。本文就此展开了详细的讨论。

关键词：齿轮；故障；诊断；处理

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2研究意义 1

1.3本文的框架结构 2

第二章 齿轮常见故障与振动机理分析 3

2.1齿轮的常见故障 3

2.1.1齿轮齿面磨损 3

2.1.2齿轮齿面疲劳 4

2.1.3齿轮轮齿断裂 5

2.1.4齿轮齿面塑性形变 5

2.2齿轮故障产生原因 5

2.3齿轮的振动机理 6

第三章仿真综合试验台设计 7

3.1试验装置 7

3.2故障诊断方法 8

3.2.1时域分析方法 8

3.2.2频谱分析方法 8

3.2.3时频域联合分析方法 8

3.2.4解调分析方法 10

3.3诊断系统 10

3.3.1故障信号仿真模块 10

3.3.2动态数据采集模块 10

3.3.3信号处理模块 11

3.3.4故障状态识别模块 11

第四章仿真综合试验台齿轮测试 13

4.1正常齿轮测试 13

4.2故障齿轮测试 13

第五章研究结论 16

参考文献 17

致谢 18

绪论

1.1研究背景

在科技不断发展、社会不断向前进的今天，现代化机械设备开始往自动化、智能互联网络化、复杂多样性和高端效率的目标方位完善，组合生成机械设备设施的机械部位零件需要长期经受愈发猛烈的操作作业运转强力度，机械运转设施设备由此而引发失去效力和故障的问题频繁发生。

目前在现代化社会中，齿轮已变成现代化机械设备最习以为常的零部分之一，齿轮传动构件是十分可靠的、精确的，传递速度和功率都很大的，因此得到广泛应用。齿轮传动是一种常见于机械上的传动方式，其用途之处随处可见，大到风电机的变速箱，小到手表上的齿轮组，都是一个复杂的构件系统，只是其中大小各异。齿轮结构较紧凑，使用时间较长，传输效率较高，维护方便，并具有更高的可靠性等特点。正是因为这些优势，齿轮的机械传动、减速增速等研究，才得到科研者们的重点关注。因为齿轮的组织构架较为繁复庞杂，其所处的操作作业环境条件也相对比较恶劣，齿轮工作时极易受损并出现故障。一旦齿轮损坏或发生故障，机械构件装置将对其产生很大影响。作为力矩传递的一种形式，如果齿轮发生故障，力矩传递受到影响，力矩的上、下级与力矩的传输失去了联系，严重可能会导致机械系统故障停运，造成大量经济损失或甚至安全问题。有关统计数据显示，传动区域机械设备80%左右的机械故障是由齿轮失灵引起的，而在旋转机械设备中，由于齿轮失灵引发的机械故障则占了其总故障量的10%。齿轮故障与现代工业生产及人们实际的生活有关，齿轮故障不仅会造成巨大的财产损失，而且还会威胁到人们的生命安全问题，因此齿轮故障的预测与诊断特别重要，值得引起人们的重视。对齿轮的运行状况的实时监测和故障诊断，可实现齿轮从事后修复、定期维护到视实际情况而定的根本变化，从而产生更大的经济利益和社会效益。

1.2研究意义

为了降低工程安全事故所导致的人员伤亡和经济损失，齿轮故障诊断技术的应用具有着至关重要的意义。诊断齿轮相关的系统内系列故障问题技术，节流省检了非常多的维护修理成本开支和人力资源，同时节省了很多维修费用。总结概括分析讨论齿轮和其类似回运转机械设备方便的相关技术，在工业化企业当中实施即时运转情况形态监测和故障整理判断分析研究之中具备着至关重大的实际生产意义，系统能够及时发现在机械运行管理过程及其中的