缺齿故障齿轮动力学性能与振动测试的研究

缺齿故障齿轮动力学性能与振动测试的研究

摘要
伴随着科学及工业技术的发展和进步，机电设备也在不断的朝着高可靠性及高效率的方向发展，齿轮是机电设备中一种必不可少的通用零部件，它也是传递机器动力和运动的一种主要形式，但齿轮又是一种很容易受到损伤的零件。因此，对故障齿轮进行研究，可增加传动设备工作时的安全性和可靠性，也能及时的发现故障并及时进行维修，从而可以降低设备在维修时所需费用，也就减少了在经济方面的损失，更重要的一点是可以消除设备发生事故的隐患，进而也就有效的避免了重大伤亡事故的发生。
本文是基于齿轮箱动力学综合实验台，对正常与缺齿齿轮所展开的研究，通过几个方面的研究，从而来得到缺齿的表现特征。文中主要做了以下几个方面的内容。
第一，以实验台的齿轮箱为基础，在Pro／E中完成齿轮箱系统零件的建模，并分别完成正常与缺齿齿轮箱的装配。
第二，采用ANSYS分析软件分别对正常与缺齿齿轮箱耦合系统进行了模态分析，计算得N-者的固有频率和振型，以固有频率作为故障诊断的一个标准，而从振型上可以很直观的看到齿轮箱的振动特性。
第三，使用ADAMS动力学仿真分析软件对正常和缺齿齿轮啮合力进行了仿真分析，进而得到二者的时域和频域仿真图。
第四，使用齿轮箱动力学实验台对正常与缺齿故障进行相同工况下的模拟实验，同时采集和保存两者在线振动时的信号，再对信号进行相应的分析和处理，这里主要是进行时域和频域的分析，最后根据分析结果总结出缺齿齿轮振动信号的时频域特征。
关键词：缺齿；齿轮；故障；动力学性能；振动测试