行星齒輪箱的振動響應分析與故障診斷.pdf

1、行星齒輪箱與定軸齒輪箱相比具有重量輕、體積小、傳動比大、承載能力強、傳動效率高等諸多優(yōu)點,因此在風電機組中得以廣泛應用。風力發(fā)電機組的工作條件十分苛刻,導致其齒輪箱具有很高的故障率,而齒輪箱通常安裝在高達百米的機艙內,其維護工作極其不便,造成維護成本成倍增長。因此,開展風電齒輪箱的實時監(jiān)測和故障診斷相關技術研究的意義非常重大。
　　行星輪系與定軸輪系相比,具有更復雜的結構和運動形式。行星輪系中包含一個太陽輪、一個齒圈、一個行星架和

2、若干行星輪,運行時行星輪既要繞行星輪系中心公轉,還要繞自身中心自轉,且還會形成多對齒同時嚙合的現象。這樣便導致了行星輪系更為復雜的振動響應。同時,風電設備通常工作于無規(guī)律風力環(huán)境,意味著齒輪箱在工作時其負載和轉速均會隨時間發(fā)生變化,這又對風電齒輪箱的故障診斷增加了難度。
　　針對以上問題,本文進行了一系列研究,主要工作包括:
　　(1)首先回顧了齒輪箱常見的故障形式和振動產生的機理,并簡要介紹了齒輪故障診斷中常用的一些方法;

3、
　　(2)根據風電行星齒輪箱的運行環(huán)境,設計實驗參數,搭建了可變負載和可變轉速的行星齒輪箱試驗平臺;
　　(3)提出行星齒輪箱的整體及傳感器繞太陽輪中心以行星架的旋轉速度逆向旋轉的假設,使行星齒輪箱的故障診斷轉化為兩部分較為簡單的內容:定軸齒輪箱的故障診斷,以及研究傳感器的圓周運動對振動信號的影響?；谶@種假設,本文對故障行星齒輪箱的振動信號建立了模型,并通過仿真信號和實驗數據的分析對其進行了驗證;
　　(4)介紹了