[发明专利]测量行星排横—扭耦合振动的方法

说明书

测量行星排横—扭耦合振动的方法，其包括在行星架轻质盘、太阳齿轮轻质盘和齿圈轻质盘的圆周面的上方分别设置第一位移传感器，行星架轻质盘、太阳齿轮轻质盘和齿圈轻质盘的圆周面上的多个凹槽的底部分别位于对应的第一位移传感器的探测范围之外；在行星架轻质盘、太阳齿轮轻质盘和齿圈的圆周面的侧面分别设置第二位移传感器，三个第二位移传感器的探头沿水平方向指向对应的行星架轻质盘、太阳齿轮轻质盘和齿圈轻质盘的外圆周面。其目的在于提供一种能够高精度的测量出转动状态下的行星排的太阳轮、行星架和齿圈的横—扭耦合振动，帮助研究人员准确分析行星齿轮传动的太阳轮、行星架和齿圈的横—扭耦合振动特性的测量行星排横—扭耦合振动的方法。

技术领域

本发明涉及一种测量行星排横—扭耦合振动的方法。

背景技术

与固定轴齿轮机构相比，行星排的主要特点是:

(l)传动比大，能够实现单自由度运动的固定轴齿轮机构所不能实现的二自由度速度分解或合成；

(2)体积小，重量轻，传递功率大，承载能力高，多点啮合传递动力；

(3)传动时径向力平衡。每个行星排周向布置的几组行星齿轮所形成的径向分力，对中心轴承是相互平衡的，理论上不存在径向负荷；

(4)设计、生产及装配都比较复杂，成本也高于固定轴齿轮传动。

但对于高速重载车辆，传递功率在700-800kw以上的变速箱，几乎全部采用行星齿轮传动。随之而来的是非常突出的振动与噪声问题，因此而导致了各种故障。但由于行星排结构紧凑复杂，其振动频谱成分丰富，使得故障不易诊断，曾经出现过行星变速箱中太阳齿轮发生断齿情况，但又不易通过在变速箱箱体表面布置传感器测试获得振动频谱识别故障模式。因此，研究行星齿轮故障信号传递路径和识别故障模式至关重要，其中故障行星排的振动信号获得是试验验证重要的手段，但由于行星排结构紧凑，各元件的扭转振动位移测量困难，通过应变测试的方式，传感器布置操作极为不便。如果齿轮啮合时发生敲击现象，此时齿廓发生变化(齿面和齿背发生交换)，应变测试的布置失效，获得的试验数据存在虚假信号，难以支撑实验验证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够高精度的测量出转动状态下的行星排的太阳轮、行星架和齿圈的横—扭耦合振动，帮助研究人员准确分析行星齿轮传动的太阳轮、行星架和齿圈的横—扭耦合振动特性的测量行星排横—扭耦合振动的方法。

本发明的测量行星排横—扭耦合振动的方法，其包括以下步骤：

A、将待测的行星排安装在工作台上，行星排包括太阳轮、行星架、多个行星轮和齿圈，太阳轮与多个环绕太阳轮设置的行星轮相啮合，每个行星轮分别安装在一个行星轮轴上，每个行星轮轴分别安装在行星架上，多个行星轮轴的轴线彼此相互平行，多个行星轮分别与齿圈相啮合，齿圈的外侧面为圆柱形；

B、在待测的行星排的太阳轮上安装固定一个圆形的太阳齿轮轻质盘，太阳齿轮轻质盘的轴线与太阳轮的重合，在待测的行星排的行星架上安装一个圆环形的行星架轻质盘，行星架轻质盘的轴线与太阳轮的重合，在待测的行星排的齿圈上安装固定一个圆形的齿圈轻质盘，齿圈轻质盘的轴线与太阳轮的重合，行星架轻质盘、太阳齿轮轻质盘、齿圈轻质盘和齿圈的外圆直径相同，行星架轻质盘、太阳齿轮轻质盘和齿圈轻质盘的圆周面上分别设有多个凹槽；

C、在行星架轻质盘、太阳齿轮轻质盘和齿圈轻质盘的圆周面的上方分别设置第一位移传感器，三个第一位移传感器的探头沿竖直方向朝下指向对应的行星架轻质盘、太阳齿轮轻质盘和齿圈轻质盘的圆周面，所述行星架轻质盘、太阳齿轮轻质盘和齿圈轻质盘的圆周面上的多个凹槽的底部分别位于对应的第一位移传感器的探测范围之外；