Способ диагностирования зубчатых передач

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) В. АДАваиЯн, К. С Бабаян, - - И параметры вибрации и по одному из паЛ. З. Вартанян и А; ВЦ" Сусанян р ъраметров судят о техническом состоянии(71) Закавказский филиал Эксперименталь-Тциагностируемой передачи, о т л и ч а юного научно-исследовательского институ-Уш и й с я тем, что, с целью повьпцения Т та металлорежущихстанковЦцостоверности диагноза, измерение пара(53) 621.8 ЗЗ(088.8) рметров вибрации осуществляют по орто(56) 12 "Павлов Б. В. Акустическая диаг- ргонапьным направлениям, одно из которых ностика механизмов. М., Машинострое диаралпельно линии зацепления, зубьев, в НИЗ. 1971,. с. 169.о гдйтлоскости, перпендикулярной оси вращенияодного из колес, и определяют простран 2. "МасЫпе Оезшп"; ч. П1969,ственную фазу, являющуюся параметром М 10, до. 1710-178 (прототип)-ТЬ- диагностирования.ТИзобретение относится к машиностроению, а именно к пспьттательной техника. и может быть использовано для выявления и оценки влияния технологических погрешностей изготовления и сборки зубчатых колес, например дисбаланса и биения колеса и т.д.Известен способ виброакустического диагностирования механизмов с зубчатыми передачами, заключающийся в изменении вибрации на корпусе механизма,фильтрации сигнала с помощью полосового фильтра. с целью выделения той части спектра, на которую приходится максимальт пая кющность от шпересуюшей кинематической пары, детектирования. выделенногоню технического состояния кинематичес-кои пары 1 . уА Однако при известном способе невоз можно учесть разнообразие дефектов зуб чатых передач и т: взаимное влияниеНаиболее близким к предлагаемом потехнической сущности и достигаемому результату является способ диагностирования зубчатых передач, заключающийся в том, что измеряют параметры вибрации и по одному из параметров судят о техническом. состоянии диагностируемой пе-редачи. Измерение вибрации осуществвляется в наиболее виброактивных точках корпуса диагностируемого редуктора, а источники шума выявляются по частотному признаку с учетом явления амплитудной модуляции, так как в спектре,как правило, присутствуют. группы линий с частотамипти 1 кть. где 1-1; и ч; зубцовая и оборотная (5 =12) частоты,которые являются диагностическими признаками.Недостаток данного способа заключается в низкой достоверности диагноза,.так как он не обеспечиваетдифференциацию источников, совпадающих по частоте,как, например, в случае дисбаланса и(эксцентриситета колес, проявляемых на оборотных и боковых частотах относительа но зубцовых.Цель изобретенияповышение достоверности диагноза.Поставленная цель достигается тем. что согласно способу диагностирования зубчатых передач, заключающемуся в том,что измеряют виброакустические параметры вибрации и по одному из параметров судят о техническом состоянии диагности т руемои передачи, измерение параметроввибрации осуществляют по ортогональнымнаправлениям, одно из которых параллельно линии зацепления зубьев, в плоскости, перпендикулярной оси вращения одного из колес, и определяют пространственную фазу, являющуюся параметром диагностирования. Способ. осуществляютследующим образом.Зубчатое колесо с неизвестными отно сительными величинами эксцентриситета тпд и дисбаланса Рд испытываютв паре сдругим колесом при равномерном вращении с частотой 5. Преобразователи вибраций устанавливают ортогонально в плоскости, перпендикулярной осидиагностируемого колеса, а ось чувствительности одного преобразователя параллельна линии зацепления зубьев.Так как динамические силы, возникающиепри работе зубчатой передачи, являются источниками вынужденных колебаний механической системы, то при линейных колебаниях для исчерпывающего описания радиальной вибрации опор достаточно рассматривать, движение по двум ортогональным координатам.Если колебания по ортогональным координатам ХРЮ и ( (Е) интерпретировать.+У (Е) (гдеминимальная едини ца), то появляется возможность исследовать вибрационное поле путем преобразования" Фурье комплексного временного процесса 2 (Н. .При таком анализе комплексный спектр ОДЖ-Н, ЬЩ= ише ат,. 0 Где Ечастота, ПОЗВОПЯЭТ ВЭСТИ ЦИВГНОСТИКУ не ТОЛЬКО ПОПоэтому измерение вибрационного поля" выполняют так, чтобы при этом действительная ось совпала по направлению с линией зацепления, а мнимая была перпендшсулярна ей.Колебания, возбуждаемые погрешностями зубчатого колеса, описываются в комплексной плоскости функциями врегде В - пространственный фазовый сдвиг между векторами эксцентрисите- та и дисбаланса колеса. АИзмеряем 0 е вибрационное поле пред мени ГЭСОБЧЙДЗ и гдставляет собой модулированное колеба. з . 1040366 у . д р ние эубцовой частоты Ь: и описывается.меНН 0 В ДВУХ Орждюнддьнь ндтравдениях следующей комплексной функцией временна; с помощью датчиков. закрепленных в. . . . А Дплоскости, перпендикулярной к оси вра ЪЩЖЬ Сосуд:ъ, е 1(ве 1 с 0591 ъ т : щения колеса, причем анализ пары вибра- э В д - 1 дционньхх сигналов, трактуемых Как Мнимаявг; 1/ где Ккоэффициент передачрд чИ ЦЗЙСТВИТЕЛЬНВЯ СОСТЗВЛЯЮЩИЭ КОМПЛЭКСКомплексный сигнал вибрации 2.(Е) КОГО ВИбРдЦИОННОГО ПОЛЯ. ПРОИЭВОПЯТС"подвергают преобразованию Фурье саг-Ь-На ЭШЗМ цифровыми методами. Полученласно выражению (1). В результате ..дые коэффициент нижшдх и Верят б" под-дучаетдюя спектр, содержащий состав 110. КОВЫХ СОСТВВЛЯЮЩИХ ВИбрОСМЭЩВНИЯ СОляюшие. на верхних и нижних боковых: стдддяют Слюна Мдм 3 Св=9 у 75 ) мкм частотах зубдовой часто-ьд -на частотах соответственно 648 и 672 Гц.- .и С учетом коэффициента передачи от шпинЕЧРСНЭН дв)свв в 42. 48% Я целя к корпусу К=О,О 4 (который опредегде.. 15 ляют экспериментально) получают оценкиветствуел дисбалансу 190 -г.мм при весе шпинделя 5 кгченном для испытания зубчатых колес, ЗЬ а = м С ДЖАЗ = 570. устанавливают колесо с числом зубьевр . В -. 0,3 2=55 и модулем т=2 и зксцентрисите- . Таким образом, ошибка эксцентриси. том зубчатого венца равным 48 мкм. С ; тета "колеса составляет 25%, а дисбаланНа ступице колеса на радиусе 25 мм ч 3 са 20%, погрешность измерения угла ц закрепляют массу в 9,5 г, создающуюравна 130, что является удовлетворидисбаланс равный 238 г-мм. Вектор . тельным при вибродиагностировании. дисбалансаисдвинут относительно векто-Предлагаемый способ обеспечивает раэксцентриситета на угол равный 7 О. 7% дифференциацию источников вибрации,Колесо испытывают в паре с эталоннымсовпадающим по частоте и не различаеи вращают с частотойтв=12 Гц. Сигна- до- мых по частотному признакуди тем салы виброускорения измеряют одновре- вмым повышение достоверности диагноза.Заказ 6919/46Тираж 873 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб д. 4/5