Способ диагностирования отдельных ступеней многоступенчатых зубчатых передач Советский патент 1982 года по МПК G01M13/02 

(5) СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ СТУПЕНЕЙ МНОГОСТУПЕНЧАТЫХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

1

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 ГП.

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

сиглала необходима сложная, дорогостоящая аппаратура (анализатор спектра) и -значительные трудности при выделении этих составляющих для многоступенчатых зубчатых передач с числом

5 зубчатых пар больше трех, обусловленные необходимостью применения высокочувствительных датчиков, снижающих собственную резонансную частоту измерительного преобразователя, которая

Ч 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

20

следующей зависимости:

fl

ex-n

60 где Пг, - частота вращения входного вала при проверке п-ой сту пени, об/мин; - диагностическая зубцовая частота п-ой ступени , Гц; передаточное отношение от входного вала до п-ой ступени;2 - число зубьев ведущей шестерни п-ой ступени. Кроме того, в качестве диагностической зубцовой частоты выбирают пер вую гармоническую составляющую. Реализацию способа осуществляют в следующей последовательности. На корпусе диагностируемой передачи .устанавливают измерительный преобразователь вибраций или угловых ускорений и подключают к нему узкополос ный фильтр, настроенный на выбранную например, первую гармоническую частоту, равную зубцовой,или кратной ей цикличности, являющейся функцией произведения частоты вращения первичного .:.Г. ..« (колеса) контролируемой зубчатой пары и передаточного отношения между первичным валом и ведущим (ведомым) .валом этой зубчатой пары. При этом значение аргумента функции есть величина постоя ная, численно равная выбранной частоте:f n-f-Zjj, 4 ( ) const Прикладывают к валам передачи требуемые вращающий и нагружающий моменты Определяют амплитуды составляющих спектра диагностического сигнала. Для различных ступеней диагностируемой зубчатой передачи с учетом зн чения выбранной первой гармонической составляющей зубцоаой частоты спектр диагностического сигнала устанавлива частоту вращения входного вала по следующей зависимости - -Zn в)-п 1 частота вращения входного вала при проводке п-ой зубчатой пары, об/мин; IfZn первая гармоническая составляющая зубцовой частоты п -ной зубчатой пары, Гц; передаточное отнсчвение от входного вала по п-ой зуб чатой пары; Z - число зубьев ведущей шестерни п-ой зубчатой пары. Дополнительно проводят измерения амплитуд составляющих спектра диагностического сигнала каждой ступени и сравнивают их с эталонными, определенными аналогичным образом на эталон ной передаче. Так, например, для коробки передач трактора J-Jk при случае включения второй рабочей передачи одновременно в зацеплении находятся две ступени. I ступень - шестерня Z - 20 зубьев работает в паре с колесом I 2 зуба, II ступень - шестерня Zj 2 зуба - в паре с колесом 2 - Зб зубьев. При диагностировании зубчатых пар утем выделения гармонических составяющих спектра диагностического от например, углового ускорения, вибрации корпуса коробки передач с омощью измерительного преобразоватея, сигнал с которого снимается через ильтр, настроенный на частоту fф 90 Гц, можно получить гармоники, например, первой гармонической составяющей зубцовой цикличности: IfZ-T - первой ступени и .-r - вто ступени. Для этого необходимо обеспечить скорость вращения входного вала, равной : 1fZ.-60 90 60 270 об/мин; 90-60-1,6 1fZ.60. 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 п 270 об/мин. Для диагностирования второй ступени по первой зубцовой цикличности следует установить обороты первичного вала П| 360 об/мин. Данный способ диагностирования отдельных ступеней многоступенчатых зубчатых передач позволяет использовать вместо анализатора спектра простейший узкополосный фильтр и упростить выделение составляющих диагнос тического сигнала и тем самым упростить и повысить производительность контроля. Формула изобретения 1. Способ диагностирования отдель ных 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 сравнени судят о техническом состоянии каждой ступени, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения производительности контроля, изменяют частоту вращения входного вала, дополнительно измеряют амплиту ды на выбранной диагностической зубцовой частоте при частотах вращения входного вала, определяемых по следующей зависимости; где Пр - частота вращения в)чодного вала при проверке п-ой ступени, об/мин; fZ - диагностическая зубцовая частота п-ой ступени, Гц; бк-п передаточное отношение от входного вала до п-ой ступени;- число зубьев ведущей шестерни п-ой ступени. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве диагностической зубцовой частоты выбирают первую гармоническую составляющую. Источники информацииj принятые во внимание при экспертизе 1. Методика диагностирования эвольвентных цилиндрических зубчатых передач и цилиндрических передач Новикова по их виброакустическим свойствам методом характеристических гармоник. ВНИИНМАШ, Горьковский .филиал.Горький, 1976 (прототип).