Способ диагностирования зубчатых передач

 

СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ, заключающийся в том, что измеряют виброакустические параметры вибрации и по оаному из па .раметров судят о техническом состоянии диагностируемой передачи, отличающ и и с я тем, что, с целью повьпиения достоверности диагноза, измерениепараметров вибрации осуществляют по ортогональным направлениям, одно из которых параллельно линии зацепления, зубьев, в плоскости, перпендикулярной оси вращения одного из колес, и определяют пространственную фазу, являющуюся параметром диагностирования.

. 09) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

--3<51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2. "Machirie Ое ign" ч. 41, 1969, И 10, рр. 174-178 (прототип). (21 ) 3387150/25-28 (54) (57) СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ (22) 21.01.82 ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ, заключающийся (46) 07.09.83. Бюл. Мя 33 . в том, что измеряют виброакустические (72) В. А. Авакян, К. С. Бабаян, параметры вибрации и по оцному из паЛ. 3. Вартанян и А. В; Сусанян .раметров суцят о техничоском состоянии (71) Закавказский филиал Эксперйменталь- циагностируемой передачи, о т л и ч а юного научно-исслецовательского институ» ш и и с я тем, что, с целью повышения та металлорежуших станков цостоверности циагноэа, измерение пара(53) 621.833 (088,8) метров вибрации осуществляют по орто» (56) 1: Павлов Б. B. Акустическая циаг гональным направлениям, оцно из которых ностика механизмов, М., "Машинострое- параллельно линии зацепления, зубьев, в ние", 1971, с. 169. плоскости, перпенцикулярной оси врашения оцного из колес, и опрецеляют пространственную фазу, являюшуюся параметром циагнос тирования.

66 2 направлениям, оцно иэ которых параллельно линии зацепления зубьев, в плоскости, перпенцикулярной оси вращения одного иэ колес, и определяют пространственную фазу, являюшуюся параметром диагностирования. °

Способ осуществляют следующим образом.

Зубчатое колесо с неизвестными относительными величинами эксцентриситета g и дисбаланса Г HcllbITbIBGloT в паре с другим колесом при равномерном вращении с частотой f . Преобразователи вибраций устанавливают ортогонально в плоскости, перпенцикулярной оси циагностируемого колеса, а ось чувствительности одного преобразователя параллельна линии зацепления зубьев.

Так как цинамические силы, возникаю шие .при работе зубчатой перецачи, являются источниками вынужценных колебаний механической системы, то при линейных колебаниях для исчерпывающего описания рациальной вибрации опор до- . статочно рассматривать движение по цвум ортогональным координатам.

Если колебания по ортогональным координатам X (4) и ((t) интерпретировать как действительную и мнимую части комплексных колебаний Z (1) Х (О +

+ j У (И (где ) - минимальная ециница), то появляется воэможность исследовать вибрационное поле путем преобраэо вания Фурье комплексного временного процесса 2 (Ф}.

При таком анализе комплексный спектр

z®=I ()e ю

me f - частота, позволяет вести диагностику не только по частотному признаку, но и по фаэовому.

Поэтому измерение вибрационного поля выполняют так, чтобы при этом цействительная ось совпала по направлению с линией зацепления, а мнимая была перпендикулярнаа,ей. !

Колебания, возбуждаемые погрешностями зубчатого колеса, описываются в комплексной плоскости функциями вреыу 2(! в ц В гце 8 - пространственный фазовый сдвиг между векторами эксцентрисите-та и дисбаланса колеса.

Измеряемое вибрационное поле представляет собой модулированное колеба1 10403

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике,, и может быть использовано цля выявления и оценки вцияния технологических погрешнос гей изготовления и сборки 5 зубчатых колес, например цисбалаиса и биения колеса и т.д.

Известен способ виброакустического диагностирования механизмов с зубчаты ми перецачаМи, заключающийся в изме- 10 нении вибрапии на корпусе механизма, фильтрации сигнала с помощью полосового фильтра. с целью выделения той части спектра, на которую прихоцится максималь ная мощность от интересующей кинемати- 15 ческой пары, петектирования выделенного сигнала, c ãóþáèðîâàíèÿ и оценки по уровню технического состояния кинематической пары (11

Однако при известном способе невоз- 20 можно учесть разнообразие дефектов зубчатых передач и их взаимное влияние при совместном проявлении.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому 25 результату является способ диагности+ рования зубчатых передач, заключающий ся в том, что измеряют параметры виб» рации и по одному из параметров судят о техническом. состоянии диагностируемой передачи. Измерение вибрации осуществляется в наиболее виброактивных точках корпуса диагностируемого рецуктора, а источники шума выявляются по частот ному признаку с учетом явления амплитудной модуляции, так как в спектре, как правило, присутствуют. группы линий с частотам pf>+kf„ „гце f и 4 зубцовая и оборотная (1=1,2} частоты, которые являются диагностическими приз- 40 наками.

Недостаток данного способа заключается в низкой достоверности диагноза, .так как он не обеспечивает дифференциацию источников, совпадающих по частоте, 45 как, например, в случае дисбаланса и эксцентриситета колес, проявляемых на оборотных и боковых частотах относительно зубцовых.

Цель изобретения - повышение достоверности циагноэа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу диагностирования зубчатых передач, заключающемуся в том, что измеряют виброакустические параметры вибрации и по одному иэ параметров судят о техническом состоянии циагностируемой передачи, измерение параметров вибрации осуществляют по ортогональным!

3 1040366 1 ние эубцовой частоты и описывается менно в двух ортогональных направлениях

2, следуюшей комплексной функцией времени:, . с помошью датчиков, закрепленных в плоскости, перпенцикулярной к оси враZ(t)ck(r COS2%{O4tC 5П а jCO52C{ $,: иаеке КОЛЕСа, ПРИЧЕМ апаипе Парн апбра

21lf 66

6 д

5, ционных сигналов, трактуемых как мнимая где К - коэффициент передачи. и действительная составляющие комплексКомплексный сигнал вибрации g (g) ного вибрационного поля, производятся подвергают преобразованию Фурье с„ на ЭЦВМ цифровыми методами, Полученласно выражению (1 ). В результате : ные коэффициенты нижних и верхних бополучается спектр, содержаший .состав» 1Î ковых составляюших вибросмешения соляюшие на верхнйх и нижних боковых - ставляют: С) 0,6 мкм; С (0,9+0,7j) мкм частотах зубцовой частоты, на частотах соответственно 648 и 672 Гц.

С учетом коэффициента перецачи от шпинЕ (<) =Сцб(

К("э 18

Сн- "e,Св= (—,2-+ g< {

6.- функция ширака.

По коэффициентам С и С> оценивают ..20 амплитуды цефектов г и гg, а также их. пространственный фазовый сдвиг 6:

4 2 э--С, гд = — )(-g-(-H(1

4 4 0,6

r = — 0 - =60мкм

К " 004

2 2 оп= — (С -СК(- 00О (0,6+

+ 0,7j 0,6f = I 0,3+0,7((25

0,09 + 0,49

= 38 мкм, что соо{ ветствует цисбалансу 190 r. мм при весе шпинцеля 5 кг о е.-0c({(Co 0и).

0,7 () =ап (C р - Сп)=пгс{(57

Пример .. На стенде, прецнаэначенном цля испытания зубчатых колес, устанавливают колесо с числом зубьев

2=55 и моцулем {{) =2 и эксцентрицитетом зубчатого венца равным 48 мкм, На ступице колеса на рациусе 25 мм закрепляют массу в 9,5 г, созцачошую дисбаланс, равный 238 r мм. Вектор

35 дисбаланса сдвинут относительно векто ра эксцентриситета на угол равный 70о.

Колесо испытывают в паре с эталонным и врашают с частотой f e»12 Гц. Сигналы виброускорения измеряют оцновреТаким образом, ошибка эксцентриситета колеса составляет 25%, а цисбаланса 20%, погрешность измерения угла равна 13, что является уцовлетворио тельным при виброциагностировании.

Прецлагаемый способ обеспечивает цифференциацию источников вибрации, совпацающих по частоте и не различаемых по частотному признаку, и тем самым повышение достоверности циагнсза.

Составитель Ю. Красненко

Рецактор А. Огар Техрец И,Гайду Корректор А. Лэятко

Заказ 6919/46 Тираж 873 Поцписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгороц, ул. Проектная, 4