Результат интеллектуальной деятельности: Способ диагностики технического состояния зубчатого зацепления

Изобретение относится к способам диагностики технического состояния редукторов двигателей и может быть использовано в оценке технического состояния редукторов.

Известен способ вибродиагностики нагруженности зубьев зубчатых передач мобильных машин (патент №2327966G-01M/3/02) включающий снятия параметров вибраций с корпуса диагностируемой передачи и последующее выделение, путем полосовой фильтрации, исходного сигнала колебаний корпуса, вызванных ударными нагрузками, определение огибающей отфильтрованного сигнала и спектра огибающей. Затем производят выделение из полученных данных информативных составляющих, в качестве которых служат амплитуды снятых параметров вибраций, и определение их статистических характеристик и оценку по ним динамической нагруженности зубьев. Обработку огибающего отфильтрованного сигнала производят последовательно при сглаживании огибающей и определении основной частоты огибающей из анализа ее спектра. Далее производят определение числа периодов импульсов колебаний корпуса за время эксперимента вычисление производной огибающей и минимумов огибающей, определение границ разделов и длительности периодов между импульсами колебаний, определение энергии ударов в каждом периоде. При этом частота пересопряжения зубьев должна быть кратной собственной частоте диагностируемой зубчатой передачи и максимально возможной при работе мобильной машины.

Недостатком данного способа является то, что необходимо обеспечить кратность частоты пересопряжения зубьев собственной частоте диагностируемой зубчатой передачи, что в реальных конструкциях не всегда возможно выполнить.

Наиболее близким по своей технической сущности является способ диагностики качества сборки редукторов, описанный в описании изобретения к авторскому свидетельству СССР№ 1231418 с приоритетом от 24.09.1984 г. Опубл. в БИ № 18. 1986. Указанный способ заключается в том, что преобразуют механические колебания в электрический сигнал, усиливают его и осуществляют измерение вибрационных параметров, по которым судят о качестве сборки. Для повышении точности диагностики разделяют сигнал на положительную и отрицательную составляющие, производят спектральный анализ каждой составляющей, сравнивают полученные спектральные составляющие по амплитуде и по результату сравнения определяют смещение пятна контакта деталей редуктора по которому судят о качестве сборки редуктора.

Недостатками данного способа является невысокая чувствительность и ограниченность области использования только оценкой смещения пятна контакта в зубчатом зацеплении.

Технический результат предлагаемого изобретения направлен на расширение функциональных возможностей способа диагностики технического состояния зубчатого зацепления за счет повышение его чувствительности.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что способ диагностики технического состояния зубчатого зацепления заключающийся в том, что разделяют сигналы на положительную и отрицательную составляющие, производят анализ каждой составляющей, сравнивают полученные результаты по амплитуде, причем предварительно выделяют максимумы по модулю положительной и отрицательной областей, производят их анализ, сравнивают полученные данные и по результатам сравнения определяют техническое состояние зубчатой передачи. Проявление дефектов зубчатой передачи выражается, прежде всего, в изменении структуры интенсивности экстремальных значений вибрации и увеличении степени расхождения этих признаков в положительной и отрицательной областей вибрационного процесса. Сравнивают полученные данные, которые выражаются в изменении структуры интенсивности экстремальных значений вибрации и увеличении степени расхождения этих признаков в положительной и отрицательной областей вибрационного процесса, и по результатам сравнения определяют техническое состояние зубчатой передачи.

Способ диагностики технического состояния зубчатого зацепления осуществляется следующим образом. Пример осуществления заявленного способа при оценке величины бокового зазора пары «солнечная шестерня – сателлиты» дифференциального редуктора одного из турбовинтовых двигателей проиллюстрирован схемой расположенной на фигуре 1, где представлены соответствующие данные по 14 двигателям с осреднением по 5 величинам бокового зазора. На фигуре 1 изображена зависимость отношения интенсивности положительной и отрицательной частей сигнала вибрации зубцовой гармоники пересопряжения зубьев эпицикла и сателлитов при максимальном режиме работы солнечной шестерни и сателлитов положительной и отрицательной частей процесса для мгновенных величин (■) и его максимумов (▲) от уровня бокового зазора. Соответствующие уравнения аппроксимации имеют вид:

- по мгновенным значениям у = 6.435x² - 3.961x + 1.624;

- по максимумам y = 33.11x² - 20.21x + 4.076.

Норма бокового зазора для рассматриваемого случая равна 0.43 мм. Постановка нормы в вышеприведенные уравнения даёт следующие результаты:

- оценка по мгновенным значениям – 1.11;

- по максимумам - 1.51.

Таким образом, предлагаемый способ в 1.36 раза чувствительней прототипа.