一种有效的空间齿轮传动系统振动测点选择方法
- 格式:pdf
- 大小:645.25 KB
- 文档页数:5
1引言随着我国风电设备制造技术的不断发展和装机容量的持续增加,风力发电已经成为支撑我国电力事业发展的重要组成部分。
齿轮箱是风电机组的关键部件之一,由于风力无规律的变向变负荷和强阵风冲击的影响,相对于通用齿轮传动机构,风电机组的齿轮箱负载复杂、传递功率大、变速比高、故障率高[1]。
特别是随着风电机组运行年限不断增长,其故障率不断上升,维护维修困难,这严重影响了风电场的发电效率和效益。
所以,通过安装在线振动监测系统,及时发现齿轮箱的潜在故障,防止损伤扩大,对于保证风电机组的正常运转与开展计划性维修和维护具有重要的现实意义[2]。
本文利用大数据处理技术,在振动数据分析的基础上,开发了一套风电机组齿轮箱运转状态在线监测系统。
该系统可以实现齿轮箱故障诊断,也可以根据历史数据对潜在的故障进行预警,以便风电场工作人员有针对性地开展运维工作[3,4]。
2齿轮箱的结构及常见故障风力发电的过程是风作用到叶片上,驱动风轮旋转,旋转的风轮带动齿轮箱的主轴转动从而将动能输送到齿轮箱。
齿轮箱将输入的大扭矩、低转速动能转化成低扭矩、高转速的动能,通过联轴器传递给发电机[5]。
发电机将输入的动能最终转化为电能,最后经变频处理后输送到电网。
齿轮箱一方面作为动力传动装置,将风轮的动能传递给发电机的转子;另一方面将风轮的低转速提升到发电机能够正常工作所需要的额定高转速。
所以,齿轮箱是风电机组传动链中重要的机械部件。
目前,大型风电机组的齿轮箱普遍采用一级行星和两级平行轴的三级传动方式,以满足传动比要求。
某风电场风电机组齿轮箱的结构示意图如图1所示[6]。
其中,z 表示各齿轮的齿数,用于计算齿轮啮合频率。
由于齿轮箱的长期高负荷、高冲击、高扭矩运转,其故障率相对较高,较为常见的故障包括齿轮故障(断齿、胶合、点蚀)、轴承故障(轴承过热,轴承内圈、外圈、保持架、滚子损伤、配合处间隙过大)、轴不对称、不平衡等。
风电机组齿轮箱常见故障分析如表1所示[7]。
齿轮综合测量方法齿轮是机械传动中常用的零部件之一,用于实现两轴之间的转动传递。
齿轮的精度和质量直接影响到机械传动的性能和寿命。
因此,对齿轮进行综合测量是非常重要的。
齿轮的综合测量方法可以分为外观测量和功能测量两个方面。
下面将介绍一些常用的齿轮综合测量方法。
外观测量主要包括齿轮的尺寸测量和形状测量。
尺寸测量可以使用千分尺、游标卡尺等工具进行,主要测量齿轮的外径、齿高、齿顶直径和齿根直径等尺寸。
形状测量可以使用影像测量仪等设备进行,主要测量齿轮的齿形偏差、齿距偏差和齿向偏差等。
功能测量主要包括齿轮的传动误差和摆动测试。
传动误差是指齿轮在传动过程中产生的误差,可以通过齿轮测试台进行测量。
测试台上安装两个相互啮合的齿轮,并通过测量传感器测量齿轮的角度变化,从而得到齿轮的传动误差。
摆动测试是指齿轮在运转时产生的轴向和径向摆动,可以通过轴向和径向摆动测量仪进行测量。
此外,还可以采用光栅尺、振动传感器等设备对齿轮的转速和振动进行测量,以评估齿轮的运转稳定性和动力性能。
对齿轮进行综合测量时,需要注意以下几个方面。
首先,选择合适的测量设备和测量方法,确保测量结果的准确性和可靠性。
其次,要有严格的测量标准和规范,确保测量过程的一致性和可比性。
同时,还需要对测量结果进行分析和评估,及时发现齿轮的缺陷和不良现象,并采取相应的措施进行修复或更换。
综上所述,齿轮的综合测量方法是一项重要的工作,能够全面评估齿轮的质量和性能。
通过合理选择测量设备和方法,严格执行测量标准和规范,以及对测量结果进行分析和评估,能够提高齿轮的精度和可靠性,从而提高机械传动的性能和寿命。
目录摘要 (1)关键词 (1)引言 (1)一、齿轮故障诊断原理 (1)二、现场监测与故障诊断 (1)(一)冷轧厂开卷设备及重要材料参数 (1)(二)测试参数及测点布置 (2)(三)故障分析 (2)(四)诊断结论 (3)三、啮合频率及其谐波 (4)四、幅值调制和频率调制所构成旳边频带 (4)(一)幅值调制 (4)(二)频率调制 (5)五、由齿轮转频旳低次谐波构成旳附加脉冲 (5)六、由齿轮加工误差形成旳隐含成分 (5)(一)某采油平台原油外输泵(螺杆泵)传动齿轮局部断齿 (5)(二)某浮式储油轮热介质提高泵齿轮啮合不良 (6)结语 (6)道谢 (7)参照文献 (7)浅析齿轮故障诊断及技术分析摘要: 齿轮故障一般具有相似旳现象, 即振动和噪申明显增长, 但产生齿轮故障旳原因却很难从表象作出判断。
本文从振动分析旳角度论述齿轮振动旳时域与频域特性, 并结合实测案例进行分析。
关键词: 齿轮故障;振动特性;时域;频域;案例分析引言:简述了齿轮故障诊断旳原理, 并通过冷轧厂开卷机齿轮故障旳诊断实例, 论述了齿轮故障诊断旳措施, 并深入阐明了齿轮故障诊断技术在现场中旳应用。
齿轮旳运行状况直接影响整个机器或机组旳作, 因此, 齿轮是现场监测和诊断旳重要对象。
对齿轮故障诊断旳经典措施是振动频谱分析, 它以老式旳振动理论为根据, 运用诊断仪器对其振动旳数据和波形进行采集, 然后进行分析诊断, 找出其故障旳原因和所在旳部位。
本文从齿轮故障诊断旳原理手, 通过对冷轧厂开卷机大齿轮箱旳异常振动进行振动分析及故障诊断来简介齿轮故障诊断技术在场旳应用。
一、齿轮故障诊断原理一对齿轮副可以看作是一种振动系统, 按照傅里叶变换旳原理, 可将齿轮旳振动信号分解为若干个谐波分量之和。
当齿轮发生故障后, 齿轮旳啮合刚度减少, 从而产生强烈旳振动, 测得旳振动信号畸变加剧, 在频谱图上, 啮合频率处旳谱值会明显增大, 而故障齿轮旳振动信号往往体现为回转频率对啮合频及其倍频旳调制, 调制频率即齿轮轴旳回转频率。
齿轮间接触精度检测方法
齿轮是一种常见的机械元件,广泛应用于各种机械传动系统中。
齿轮的间接触精度是指齿轮与齿轮之间的接触面的精度,它直接影响到齿轮传动的性能和使用寿命。
因此,对齿轮间接触精度进行准确检测是非常重要的。
常用的齿轮间接触精度检测方法主要有以下几种:
1. 接触模型法:这种方法基于齿轮的理论接触模型,通过测量齿轮的几何参数,如齿高、齿距等,计算出齿轮的理论接触区域。
然后,利用接触模型与实际测量的齿轮接触区域进行比较,从而得出齿轮间接触精度的评估结果。
2. 光学检测法:这种方法利用光学原理,通过测量齿轮表面的形貌特征来评估齿轮的间接触精度。
常用的光学检测方法包括摄像测量法、激光扫描法等。
这些方法可以对齿轮表面进行非接触式的测量,具有高精度和高效率的优点。
3. 声学检测法:这种方法利用声学原理,通过测量齿轮传动过程中产生的声音信号来评估齿轮的间接触精度。
根据声音信号的频谱特征,可以判断齿轮的接触状况以及存在的问题,如齿面磨损、齿距误差等。
4. 振动检测法:这种方法利用振动传感器对齿轮传动系统的振动信号进行监测和分析,以评估齿轮的间接触精度。
通过分析振动信号
的频谱特征和振动模态,可以判断齿轮的接触状况以及存在的问题,如齿面磨损、齿距误差等。
以上是常用的齿轮间接触精度检测方法,每种方法都有其优缺点和适用范围。
在实际应用中,可以根据具体情况选择合适的方法进行检测。
总结起来,齿轮间接触精度的检测是保证齿轮传动系统正常运行的重要环节。
通过合理选择和应用检测方法,可以及时发现齿轮的问题,并采取相应的措施进行修复和调整,从而保证齿轮传动系统的性能和寿命。
机械设备振动标准设备振动测点的选择与标注11.1监测点选择对包括进行传递的地方。
测点最好选在振动能量向弹性基础或系统其他部分2回转质量的设备来说,建议把测点选在轴承处或机器的安装点处。
也可以选择其他的测点,但要能够反映设备的运行状态。
在轴承处测量时,一般建议测量三个,见图A V,轴线方向标注为H方向的振动。
水平方向标注为,铅垂方向标注为。
6-1择图6-1 监测点选在机器壳体上测量振动时,振动传感器定位的示意图图6-2 1.2 振动监测点的标注(1)卧式机器开始,朝着被驱动设这个数字序列从驱动器非驱动侧的轴承座赋予数字001)齿轮传动直到第一根轴线的最后一个轴承。
备,按数字次序排列,在多根轴线的(机器上,轴承座的次序从驱动器开始,按数字次序继续沿着第二根轴线到被驱动器往下排列,接着再沿着第三根轴线往下排列,直到机组的末端为止。
常见的几。
6-56-3种标注方法见图~图6-31 / 11振动监测点的标注图6-4振动监测点的标注图6-5 振动监测点的标注(2)立式机器遵循与卧式机器同样的约定。
1.3 现场机器测点标注方法标注大小与传感器,最简单的一种方法)漆机壳振动测点的标注可以用油标注(磁座大小相似;也可以在机壳上粘贴钢盘来标注振动测点,最好采用后一种方法,,直径30mm标注。
采用钢盘时,机壳要得到很好的处理。
钢盘规格为厚度5mm 用强度较好的粘接剂粘接,以保证良好的振动传递特性。
设备振动监测周期的确定 2振动监测周期设置过长,容易捕捉不到设备开始劣化信息,周期设置过短,又增加了监测的工作量和成本。
因此应根据设备的结构特点、传动方式、转速、功率以及故障模式等因素,合理选定振动监测周期。
当设备处于稳定运行期时,监测周期可以长一些;当设备出现缺陷和故障时,应缩短监测周期。
在确定设备监测周期时,应遵守以下原则;,1)安装设备或大规模维修后的设备运行初期,周期要短(如每天监测一次)待设备进入稳定运行期后,监测周期可以适当延长。
齿轮传动轴的动态特性测试与模态分析引言齿轮传动系统在机械装置中扮演着关键的角色,它通过齿轮的相互啮合传递力与运动。
在实际应用中,齿轮传动轴的动态特性对于确保传动系统的稳定性、可靠性以及寿命都起着至关重要的作用。
本文将深入探讨齿轮传动轴的动态特性测试与模态分析,以提供对传动系统性能优化的基础理论和实践指导。
一、齿轮传动轴动态特性的测试方法1. 强制激励法强制激励法是一种常用的齿轮传动轴动态测试方法,它通过对传动轴施加特定的荷载或力矩,从而观察其自由振动状态下的响应特性。
一般情况下,引入外加力或力矩后,通过合适的传感器采集传动轴的振动响应信号,并将其转化为频谱图分析,可以获得传动轴在不同激励条件下的振动模态。
2. 自由振动法自由振动法是另一种常用的齿轮传动轴动态测试方法,它在没有外界强制激励的情况下,通过对传动轴施加初速度或初位移,观察其自由振动过程中的响应特性。
测试时应尽量降低传动轴的阻尼,以减小振动信号的衰减,并采集振动响应信号进行频谱分析,进而得到传动轴的振动模态。
二、齿轮传动轴的模态分析1. 模态分析的基本原理模态分析是一种通过对某个结构或系统施加激励并测量其振动响应,来研究其特定振动模态的方法。
在齿轮传动轴的模态分析中,通过将传动轴固定在一端,施加激励并测量振动响应,可以得到传动轴的自由振动模态频率、振型和阻尼比等信息。
这些信息对于齿轮传动轴的动态特性和谐波分析等方面具有重要的意义。
2. 模态分析的步骤a. 激励源与传感器的安装:在模态分析实验中,需要选择合适的激励源,如锤击法、电磁激振器等,并通过传感器采集传动轴的振动信号。
传感器通常安装在传动轴的不同位置,以获取全面的振动模态信息。
b. 数据采集与处理:采集传感器测得的振动信号,并对其进行滤波和放大等处理。
通常使用频谱分析方法将时域信号转换为频域信号,得到传动轴不同频率上的振动响应特性。
c. 振型识别与模态提取:通过对频谱图的分析,可以识别出传动轴的振动模态,并提取出相应的模态参数,如频率、振型和阻尼比。
齿轮测绘方法范文1.齿轮几何参数的测量:齿轮测绘的起点是测量齿轮的几何参数,即齿廓曲线、法向厚度和齿数等。
测量方法主要有导规测量、曲线测量和测量仪测量等。
其中,导规测量是最常用的方法之一,通过将导规沿着齿廓曲线滑动测量齿廓曲线的几何形状。
曲线测量主要是利用光学测量原理来测量齿轮的几何形状,包括投影仪测量、光栅测量和激光干涉测量等。
2.齿轮面形状的测量:齿轮表面的形状是指齿顶高、齿底高、齿顶圆直径和齿底圆直径等参数,这些参数对于齿轮的传动效果和使用寿命有重要影响。
测量方法主要有触针法测量和光学测量。
触针法测量是将一根触针放在齿轮表面,并沿着齿轮的横截面移动,以便测量表面形状的凹凸起伏。
光学测量方法则是利用光学影像原理来测量齿轮表面形状的凹凸变化。
3.齿轮运动特性的分析:齿轮的运动特性主要包括齿轮的分度误差、轴向跑位误差和齿隙等参数。
这些参数对于齿轮的传动精度和品质有重要影响。
分度误差是指齿轮的实际齿数与理论齿数之间的差异,常用测量方法有拉伸计测量和雷射一维测量。
轴向跑位误差是指齿轮中心线在轴向方向的偏移量,常用测量方法有测量座测量和精密测量仪测量。
齿隙是指齿轮齿顶与齿底之间的间隙,主要对轴向间隙进行测量。
4.数据处理和分析:在测绘过程中,需要对测得的数据进行处理和分析,得到齿轮的几何参数和运动特性。
常用的数据处理方法有数据滤波、数据平滑和数据拟合等。
数据分析主要是基于测量的数据进行统计分析和显微观察,以确保测得的数据的准确性和可靠性。
在齿轮测绘过程中,还需要注意以下几个方面:1.测量精度的控制:齿轮测绘需要使用高精度的测量设备和仪器,因此测量精度的控制非常重要。
在测量过程中,应确保测量设备的准确性和稳定性,并进行常规的校准和周期性的检查。
2.测量方法的选择:齿轮的几何形状复杂,因此选择合适的测量方法对于测绘的质量和准确性至关重要。
在选择测量方法时,应考虑齿轮的几何形状、尺寸和表面质量等因素,并选择与之匹配的测量仪器和设备。
齿轮传动转子系统弯扭耦合振动研究车永强;徐静霞;钱小东;李蔚;盛德仁;陈辉【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2012(000)006【摘要】为分析齿轮传动复杂轴系的振动问题,根据有限元法和拉格朗日法,考虑陀螺效应、油膜支承等因素,得到了转子-轴承系统的弯扭耦合振动模型;在此基础上,根据齿轮副运动过程中啮合刚度和啮合阻尼的变化,得到了齿轮副系统的弯扭耦合振动模型.然后,根据齿轮副的实际排列方式,引入方位角,使得转子模型与齿轮副模型坐标统一化,并将其耦合到一起,得到了更加接近实际的齿轮转子模型,并且计算了其临界转速和振型.研究结果表明,耦合后转子的临界转速低于单转子的临界转速,齿轮传动对转子轴系振动有着明显影响.【总页数】5页(P632-635,649)【作者】车永强;徐静霞;钱小东;李蔚;盛德仁;陈辉【作者单位】浙江大学热工与动力系统研究所,浙江杭州310027;杭州中能汽轮动力有限公司,浙江杭州310018;杭州中能汽轮动力有限公司,浙江杭州310018;浙江大学热工与动力系统研究所,浙江杭州310027;浙江大学热工与动力系统研究所,浙江杭州310027;山东电力工程咨询院有限公司,山东济南250000【正文语种】中文【中图分类】TH132.41;TH113.1;O347.6【相关文献】1.弯扭耦合振动模型在齿轮传动系统振动分析中的应用 [J], 刘景军2.齿轮-转子-轴承系统弯扭耦合非线性振动特性研究 [J], 陆春荣;李以农;窦作成;杨阳;杜明刚3.齿轮-转子-轴承系统弯扭耦合非线性振动特性研究 [J], 陆春荣;李以农;窦作成4.锥齿轮传动转子系统纵弯扭耦合振动的不平衡响应 [J], 于磊;李明;付团伟;张莹博5.新型阻尼环对转子-齿轮传动系统弯扭耦合振动的减振研究 [J], 王逸龙;曹登庆;杨洋;张立伟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。