[发明专利]一种诊断传动系统轴承齿轮故障的定点疲劳识别方法

权利要求书

1.一种诊断传动系统轴承齿轮故障的定点疲劳识别方法，包括一个齿数为DC的大齿轮（1）、一个齿数为XC的小齿轮（2）啮合副，以及支承大齿轮的轴承（3）、支承小齿轮的轴承（4）；设定支承大齿轮的轴承（3）参数为：中径DDO，滚子直径Dd，滚子数DZ；支承小齿轮的轴承（4）参数为：中径XDO，滚子直径Xd，滚子数XZ，在仅描述其中一个齿轮和支承该齿轮的一个轴承时，简化标记变量：齿轮的齿数为C，轴承的中径为D0，滚子的直径为d，滚子数量为Z，其特征在于，该方法为：

A、如果轴承滚道承载区滚过整数X个滚子时，齿轮啮合次数Y以不大于S的偏差接近于整数+0.5，并且齿轮的齿数C与啮合次数Y之比J=C/Y以不大于S的偏差接近于整数，即ABS[J-CINT(J)]≤S，则识别为该齿轮与相应轴承匹配的齿轮互定点疲劳阶数为J，并且正在损害谱和损害后果谱均等于该齿轮特征谱的J阶；

B、如果轴承滚道承载区滚过整数X个滚子时齿轮啮合次数Y以不大于S的偏差接近于整数，并且齿轮的齿数C与啮合次数Y之比J=C/Y与相近整数的偏差不大于0.5，而在齿轮运转整数K周时有FC=J*K以不大于S的偏差接近于整数，即ABS[FC-CINT(FC)]≤S，并且INT(FC)≤C，则识别为该齿轮与相应轴承匹配的齿轮准定点疲劳正在损害谱的阶数为该齿轮特征谱的J阶，准定点疲劳损害后果谱的阶数为该齿轮特征谱的FC=K*J阶；

其中：INT()是对括号内的量值取整的函数，ABS[]是对括内的数取绝对值的函数，CINT()是对括号内的值作四舍五入的函数；正在损害谱是指在异常外力发生时,齿轮每运转一周发生非整数的J次冲击，其频谱为齿轮运转特征频谱的J阶，称之为该齿轮的准定点疲劳“正在损害谱”；损害后果谱是指长期运转后，每运转K周的K*J个损害后果逐渐固化在齿轮的K*J个齿上，以致在没有异常外力作用时，齿轮上的K*J个被周而复始地损害过的齿,也都在每一周运转时发生K*J次冲击，其频谱称之为准定点疲劳的“损害后果谱”。

2.根据权利要求1所述的诊断传动系统轴承齿轮故障的定点疲劳识别方法，其特征在于，所述偏差≤0.3633。

3.根据权利要求1所述的诊断传动系统轴承齿轮故障的定点疲劳识别方法，其特征在于，轴承滚道滚过滚子数X的取值范围是从1到下式规定的上限值：

XNM=INT[(DO+d)/(2*D0)*Z]

XWM=INT[(DO-d)/(2*D0)*Z]

式中，D0为轴承的等效中径，d为轴承滚子的等效直径，Z为轴承的滚子个数，INT[]是对括号内的量值取整的函数，XNM为考察内滚道滚过滚子数的上限值，XWM为考察外滚道滚过滚子数的上限值。

4.依照权利要求1所述的一种诊断传动系统轴承齿轮故障的定点疲劳识别方法,其特征在于：在发现运行中的齿轮检测数据的FFT分析出现唯一符合准定点疲劳损害后果谱和互定点疲劳损害后果谱的幅度达到诊断标准时,就输出该标准级别的单次诊断报警；对于齿轮的诊断标准为：测点相对的本齿轮：预警54dB，1级报警60dB，2级报警66dB；测点相邻的邻齿轮：预警44dB，1级报警50dB，2级报警66dB。

5.依照权利要求1所述的一种诊断传动系统轴承齿轮故障的定点疲劳识别方法，其特征在于，为了进一步降低轴承和齿轮的故障率，在轴承、齿轮传动系统设计或维修时，在服从齿轮传动比需要、传输功率的需要、轴承齿轮承载能力的需要和符合齿轮轴承安装条件的前提下，通过变更轴承和齿轮参数中至少一个进行准定点疲劳和互定点疲劳的计算，以出现准定点疲劳和互定点疲劳的数量为零为目标确定齿轮和轴承参数，回避轴承和与之匹配的齿轮的准定点疲劳和互定点疲劳。