Способ диагностирования отдельных ступеней многоступенчатых зубчатых передач

 

(72) Авторы изобретения о

1 .

А; А. Першин, А. Н.- Самоходский и Л. Б. Масан) илбв

Государственный всесоюзный ордена Тр дрога,Кра ногр - . .: }

l.i. . : i з» .

Знамени научно-исследовательский техн огический институт ремонта и эксплуатации машинно-транс ртного -па ий - (71) Заявители и Московский ордена Ленина энергетичеСКИК институт (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ СТУПЕНЕЙ

МНОГОСТУПЕНЧАТЫХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к технической диагностике машин и может быть использовано при диагностировании как отдельных ступеней зубчатых передач, так и многоступенчатых зубчатых передач в целом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к изобретению является способ диагностирования отдельных ступеней многоступенчатых зубчатых передач, заключающийся в том, что прикладывают к валам передачи вращающий и нагружающий моменты, определяют зубцовые частоты спектра диагностического сигнала одной из ступеней, измеряют их амплитуды, сравнивают измеренные амплитуды с эталонными и по результатам сравнения судят о техническом состоянии каждой ступени 113. го

Недостаток известного способа заключается в том, что для выделения составляющих спектра диагностического

2 сигнала необходима сложная, дорогостоящая аппаратура (анализатор спектра) и значительные трудности при выделении этих составляющих для многоступенчатых зубчатых передач с числом зубчатых пар больше трех, обусловленные необходимостью применения высокочувствительных датчиков, снижающих собственную резонансную частоту измерительного преобразователя, которая ограничивает возможность выделения более высоких частот.

Цель изобретения — упрощение и повышение производительности контроля.

Указанная цель достигается тем, что изменяют частоту вращения входного вала, дополнительно измеряют амплитуды на выбранной диагностической зубцовой частоте при частотах вращения входного вала, определяемых по следующей зависимости: 2 и !

60 Я„ах-и

954837 где пп — частота вращения входного вала при проверке и- ой ступени, об/мин;

fZn — диагностическая зубцовая частота и-ой ступени, Гц; „ „- передаточное отношение от входного вала до и-ой ступени;

Z „ — число зубьев ведущей шестерни и-ой ступени. 10

Кроме того, в качестве диагностической зубцовой частоты выбирают первую гармоническую составляющую.

Реализацию способа осуществляют в следующей последовательности. 15

На корпусе диагностируемой передачи .устанавливают измерительный преобразователь вибраций или угловых ускорений и подключают к нему узкополосный фильтр, настроенный на выбранную, щ например, первую гармоническую частоту, равную зубцовой,или кратной ей цикличности, являющейся функцией произведения частоты вращения первичного вала„ числа зубьев шестерни (колеса) контролируемой зубчатой пары и передаточного отношения между первичным валом и ведущим (ведомым) валом этой зубчатой пары. При этом значение аргумента функции есть величина постоян-5 ная, численно равная выбранной частоте:

f@ = n f.Z -9 (f

Прикладывают к валам передачи требу35 емые вращающий и нагружающий моменты.

Определяют амплитуды составляющих спектра диагностического сигнала.

Для различных ступеней диагности46 руемой зубчатой передачи с учетом значения выбранной первой гармонической составляющей зубцовой частоты спектра диагностического сигнала устанавливают частоту вращения входного вала по

45 следующей зависимости

Ю2

ll

S - l где n — частота вращения входного и вала при проводке и- ой зубчатой пары, об/мин;

lf2 — первая гармоническая сои ставляющая зубцовой частоты и --ной зубчатой пары, Гц;

55 — передаточное отношение от

6 -и входного вала по и-ой зубчатой пары;

Z — число зубьев ведущей шес— ,н терни и-ой зубчатой пары.

Дополнительно проводят измерения амплитуд составляющих спектра диагностического сигнала каждой ступени и сравнивают их с эталонными, определенными аналогичным образом на эталонной передаче.

Так, например, для коробки передач трактора Т-74 при случае включения второй рабочей передачи одновременно в зацеплении находятся две ступени. ступень — шестерня Z — 20 зубьев работает в паре с колесом Z — 32 зуба, il ступень — шестерня Zg — 24 зуба - в паре с колесом Z y — 36 зубьев, При диагностировании зубчатых пар путем выделения гармонических составляющих спектра диагностического от— клика, например, углового ускорения, вибрации корпуса коробки передач с помощью измерительного преобразователя, сигнал с которого снимается через фильтр, настроенный на частоту

= 90 Гц, можно получить гармоники, например, первой гармонической составляющей зубцовой цикличности:

lfZ — первой ступени и 1fZ — — вто1 Й рой ступени.

Для этого необходимо обеспечить скорость вращения входного вала, равной:

1fZ 60 90 ° 60 п = = = 270 об/мин; 1

lfZ -60- i 90 60-l,6

1- -

Z< 25

= 360 об/мин.

Таким образом для диагностирования первой ступени, например, по амплитуде гармонической составляющей первой зубцовой цикличности, с помощью фильтра, настроенного на частоту 90 Гц, необходимо обеспечить первичному валу обороты n = 270 об/мин. Для диагнос1 тирования второй ступени по первой зубцовой цикличности следует установить обороты первичного вала n< -=

= 360 об/мин.

Данный способ диагностирования от! дельных ступеней многоступенчатых зубчатых передач позволяет использо9548

Формула изобретения

Составитель 9. Красненко

Редактор П. Макаревич Техред Ж.Кастелевич Корректор М,.

Заказ 6415/42 тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вать вместо анализатора спектра простейший узкополосный фильтр и упростить выделение составляющих диагностического сигнала и тем самым упростить и повысить производительность контроля.

1. Способ диагностирования отдельных ступеней многоступенчатых зубчатых передач, заключающийся в том, что прикладывают к валам передачи вращающий и нагружающий моменты, on- 15 ределяют зубцовые частоты спектра диагностического сигнала одной из ступеней, измеряют их амплитуды, сравнивают измервнные амплитуды с эталонными и по результатам сравнения20 судят о техническом состоянии каждой ступени, о т л и ч а ю щ и " c я тем, что, с целью упрощения и повышения производительности контроля, изменяют частоту вращения входного 25 вала, дополнительно измеряют амплитуды на выбранной диагностической зубцовой частоте при частотах вращения

37 6 входного вала, определяемых по следу ющей зависимости:

n fZ и и — — I

Вх-и

6О Zn где и „ — частота вращения входного вала при проверке и-ой ступени, об/мин;

fZ> — диагностическая зубцовая частота и-ой ступени, Гц;

is „- передаточное отношение от входного вала до и-ой ступени;

Z n — число зубьев ведущей шестерни и-ой ступени.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что в качестве диагностической зубцовой частоты выбирают первую -, àðìîíè÷åñêóþ составляющую.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Методика диагностирования эвольвентных цилиндрических зубчатых передач и цилиндрических передач Новикова по их виброакустическим свойствам методом характеристических гармоник.

ВНИИНИАШ, Горьковский. филиал. Горький, 1976 (прототип).