Виброакустические методы прогнозирования работоспособности механических передач строительных и дорожных машин

• Автор: Жулай, Владимир Алексеевич
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 406 с. : ил.

1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Общие сведения

1.2 Источники шума и вибрации в передачах

1.3 Методы и средства виброакустического диагностирования передач

1.4 Особенности конструкции, эксплуатационные дефекты и критерии работоспособности механических передач строительных и дорожных машин

Выводы. Цель и задачи исследований

2 СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К РЕШЕНИЮ ПРОБЛЕМЫ

2.1 Общие положения системного подхода к проблемам диагностики

и прогнозирования

2.2 Системный подход к решению проблемы виброакустической диагностики зубчатых передач трансмиссий строительных и дорожных машин
Выводы
3 ВЗАИМОСВЯЗЬ ВОЗМУЩАЮЩИХ СИЛ В ЗУБЧАТЫХ
ПЕРЕДАЧАХ С ИХ ТЕХНИЧЕСКИМ СОСТОЯНИЕМ
3.1 Основные режимы работы передач строительных и дорожных машин
3.2 Расчет характеристик возмущающих сил в прямозубых передачах
3.2.1 Определение динамических сил при срединном ударе
3.2.2 Определение динамических сил при кромочном ударе
3.3 Оценка влияния технического состояния и режима работы
передач на характеристики возмущающих сил
Выводы
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РЕДУКТОРАХ ТРАНСМИССИЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ И ДОРОЖНЫХ МАШИН ЧИСЛЕННЫМИ МЕТОДАМИ
4.1 Общая методика применения метода конечных элементов для
расчета характеристик виброакустических процессов в редукторах трансмиссий строительных и дорожных машин
4.2 Топология основных типов редукторов строительных и дорожных
машин
4.2.1 Топология вала с зубчатым колесом
4.2.2 Топология баланса автогрейдера
4.2.3 Топология механической коробки перемены передач
4.3 Результаты исследований и их анализ
Выводы
5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ ТРАНСМИССИЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ И ДОРОЖНЫХ МАШИН
5.1 Цели и задачи экспериментальных исследований
5.2 Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований
5.3 Методики экспериментальных исследований
5.3.1 Методики лабораторных исследований
5.3.2 Методики полевых исследований
5.4 Результаты экспериментальных исследований и их анализ
5.4.1 Результаты лабораторных исследований

5.4.2 Результаты полевых исследований
Выводы
6 ВИБРОАКУСТИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ ТРАНСМИССИЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ И ДОРОЖНЫХ МАШИН
6.1 Взаимосвязь эксплуатационных дефектов зубчатых передач с параметрами виброакустических процессов
6.2 Выделение диагностических признаков
6.2.1 Метод выделения амплитуды огибающей узкополосного процесса
6.2.2 Метод выделения спектральных характеристик узкополосного процесса
6.3 Диагностика и прогнозирование износа рабочих поверхностей зубьев
6.4 Диагностика и прогнозирование разрушения зубьев
Выводы
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ ТРАНСМИССИЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ И ДОРОЖНЫХ МАШИН
7.1 Общие положения
7.2 Технико-экономическая эффективность и целесообразность внедрения инновационных технологий контроля и прогнозирования работоспособности механических передач строительных и дорожных машин
Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

прогнозирования работоспособности их трансмиссий, являются упрощенными и не носят системного характера. Вместе с тем последние исследования в области виброакустической динамики строительных и дорожных машин и практический опыт виброакустической диагностики, имеющийся в ведущих отраслях машиностроения, позволяет научно обоснованно подойти к решению задач, возникающих при разработке методологии, методов и методик безраз-борной виброакустической диагностики механических трансмиссий строительных и дорожных машин.
2 Кинематические погрешности зубчатого зацепления, при пересопря-жении зубьев вызывают динамические нагрузки, являющиеся одной из основных причин возникновения шума и вибрации зубчатых передач. Расчеты параметров этих нагрузок основаны на использовании теории удара и не учитывают нелинейность жесткости зацепления и влияние масляной пленки.
3 Динамические нагрузки, возникающие в зацеплении, возбуждают в конструкциях быстропеременные процессы, которые практически невозможно описать, используя методы классической теории колебаний и акустики. Аналитические исследования образования и распространения этих процессов по элементам конструкций зубчатых передач наиболее эффективно можно проводить с помощью современных численных методов.
4 Выявлено, что определение технического состояния механизмов, при использовании виброакустических методов диагностирования производится в основном путем сравнения полученных значений диагностических признаков с данными экспериментальных исследований механизмов с развитыми дефектами или предельным техническим состоянием.
5 Необходимым условием при проведении диагностирования является получение неискажённого информативного исходного сигнала, который можно получить и зарегистрировать с высокой точностью только с помощью современных цифровых информационно-измерительных систем.