润滑对齿轮箱振动信号影响分析

发布时间：2020-07-23 00:58

【摘要】：齿轮箱是旋转机械设备中一个重要的机械部件,广泛地应用于机械行业的各个领域。其工作状态对于提高整个设备的生产效率起着至关重要的作用。齿轮箱内润滑油的油性也影响着齿轮的传动状态,润滑不良将会导致齿轮传动失效。而振动信号包含了齿轮传动过程中工作状态的特征信息,可以更好地反映齿轮润滑情况及传动状态。因此,采用合理的方法分析振动信号,同时建立润滑与振动的联系,对于减小齿轮箱的振动,延长齿轮箱的寿命具有重要的意义。本文使用不同的基础油进行摩擦实验。选择了几种典型的润滑油进行振动实验,基于正态分布统计方法和小波分析方法,研究了不同工况下齿轮箱的振动信号。验证了润滑油的油性能,具体内容为:(1)通过四球试验和磨损实验,分析了磨痕形貌图,确定了几种单一可生物降解基础油及混合基础油的润滑性能。(2)在研究齿轮传动齿轮故障特性的基础上,基于弹流润滑理论,得到了摩擦系数与油膜厚度比之间的关系。鉴于摩擦与振动的相互作用关系,在齿轮传动系统的振动模型中,引入摩擦因子。推导出两自由度的传动系统动力学方程,分析了摩擦因子关于径向力的变化规律。建议监测变速箱振动幅度的变化以反映摩擦系数变化的假设。(3)分析齿轮传动系统振动机理,描述了振动实验台的结构组成及测试方案。列举了几种常用的信号分析方法,利用正态分布统计振动幅值的分布情况。比较两种不同混合基础油润滑下,输出端加载前后的振动信号。分析加载后的频域图,并对重点频段范围内的信号进行三层小波包分解,得到子区间的功率频谱。通过观察功率频谱图,并比较两组特征频率,可以判断幅值在频域上的具体频率及变化差异。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH132.41
【图文】：

示意图,四球试验机,示意图,钢球

试原油摩擦学特征。润滑油油性的抗摩擦磨摩擦磨损实验组设备。验机磨损试验机性测试是在四球测试设备型号 MS-800A 上进行的试球利用锥面相互挤压，浸没在油中，并同上中；上钢球在试验机主轴带动下，以一定的速度通过施加于杠杆的力的作用，下面的 3 个钢球逐级递增的轴向负载进行试验，直至钢球发生黏选择高碳轴承钢，半径约为 6mm 左右的受的应力值为 0~8000N，调节旋转速度范围在置于高倍显微镜下观察记录，试验机内部的工作

结构图,摩擦副,结构图,烃类油

2.大试环，3.试样销，4.锁紧螺钉，5.销夹图 2.2 销盘摩擦副结构图Fig. 2.2 The structure drawing of pin-disc friction pair择 TG-328A 型电光分析天平，技术规格为：微镜(KYKY2800B)分析试件被不同润滑作用础油种原油均具有一定的生物降解性，表 2.1 列出表中可以看出：植物油、多元醇酯和二元酯烃类油(PAO)等的生物降解性能一般，醚类和构决定了实际生产中油品的降解机能。分析能，结果见表 2.2。从表中可知，酯类润滑油

照片,中性油,磨痕,表面形貌

图 2.3 中性油磨痕表面形貌照片(X600)Fig. 2.3 The scar SEM image of neutral oil(X600)醇与单元酸，多元酸与单元醇，多元酸与多元醇，然或单元醇的酯化反应的产物。在正常条件下，酯油境下有效应用[25]。润滑油的基础油，合成酯已被广泛应用于军事，航空研究的不断深入，其在润滑领域的地位也不断提高。：双酯的缩合点一般低于-60℃；表 2.4 显示了新戊数。普遍低于-20℃，最低可达-40℃；：合成酯基础油的高闪点使酯油即使在苛刻的高温如表 2.5 所示，醇酯类油中的高温合成基础油（GH

【参考文献】