5L21-31型柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組軸系扭振分析及齒輪異響故障診斷.pdf

1、論文針對(duì)一臺(tái)5L21/31型柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組正時(shí)齒輪部位異常聲響開展診斷與分析，主要工作有：
　　首先，對(duì)柴電機(jī)組正時(shí)齒輪部位的異常聲響以及振動(dòng)進(jìn)行了測(cè)試，發(fā)現(xiàn)該故障主要表現(xiàn)為：運(yùn)行過(guò)程中正時(shí)齒輪部位噪聲忽大忽小，聲壓大小波動(dòng)劇烈，極不均勻。按照傳統(tǒng)方法，廠方多次更換正時(shí)齒輪系統(tǒng)，未能消除異常噪聲。本文通過(guò)該噪聲聲壓與正時(shí)齒輪部位機(jī)體表面振動(dòng)相關(guān)、相干分析，確定正時(shí)齒輪部位振動(dòng)是噪聲異常的直接來(lái)源。本文構(gòu)建了異常聲響故障分析模型，經(jīng)

2、分析猜想：可能是供油系統(tǒng)異常導(dǎo)致正時(shí)齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，進(jìn)而產(chǎn)生異常聲響。然而在傳統(tǒng)的柴油機(jī)故障診斷理論中，供油系統(tǒng)和正時(shí)齒輪振動(dòng)之間相互獨(dú)立，難以支持作者提出的猜想。
　　為此，本文突破了現(xiàn)有扭振分析中將齒輪嚙合扭轉(zhuǎn)剛度視為無(wú)窮大的觀點(diǎn)，認(rèn)為正時(shí)齒輪是柔性的，給出了齒輪嚙合扭轉(zhuǎn)剛度的計(jì)算方法，并建立了一套含凸輪軸軸系、正時(shí)齒輪系的柴油發(fā)電機(jī)組軸系扭振模型，有機(jī)地將燃燒與正時(shí)齒輪振動(dòng)進(jìn)行了耦合。本文在配氣凸輪軸齒輪徑向齒頂處布置測(cè)點(diǎn)，

3、進(jìn)行了軸系扭振自由振動(dòng)測(cè)試，測(cè)試固有頻率值與計(jì)算值吻合，驗(yàn)證了該復(fù)雜扭振模型的正確性。
　　論文還分析了含凸輪軸及正時(shí)齒輪的扭振模型受力狀態(tài)，除了常規(guī)的曲軸扭振激勵(lì)，還考慮了凸輪軸、正時(shí)齒輪等受到的激勵(lì)力矩。其中凸輪軸的激勵(lì)主要為驅(qū)動(dòng)噴油泵、配氣機(jī)構(gòu)而產(chǎn)生的阻力矩；正時(shí)齒輪激勵(lì)主要包括其在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的時(shí)變剛度激勵(lì)，嚙合沖擊激勵(lì)，誤差激勵(lì)。
　　通過(guò)綜合分析，本文構(gòu)建了一套含“缸內(nèi)激勵(lì)-曲軸軸系-正時(shí)齒輪系-凸輪軸軸系”的耦合