[发明专利]一种用于齿轮箱故障诊断研究的齿轮副啮合频率生成方法

摘要

本发明公开了一种用于齿轮箱故障诊断研究的齿轮副啮合频率生成方法。现有齿轮箱故障诊断的准备时间过长，效率过低。本发明包括如下步骤：步骤(1).确认齿轮箱中齿轮副的类型、个数，以及各齿轮副之间的连接关系；步骤(2).根据齿轮副的类型、个数、齿轮副之间的连接关系以及初始条件，生成全部齿轮副中所有转动元件的转动频率有关的方程组的增广矩阵；步骤(3).通过高斯消元法解方程组获得全部齿轮副中所有转动元件的转动频率，再根据齿轮副啮合频率与组成该齿轮副有关的转动元件的转动频率之间的关系生成齿轮副的啮合频率。本发明实现了任意复杂轮系中各齿轮副啮合频率的快速生成，为齿轮箱故障诊断研究提供了依据。

主权项

1. 一种用于齿轮箱故障诊断研究的齿轮副啮合频率生成方法，其特征在于包括如下步骤：步骤(1).确认齿轮箱中齿轮副的类型、个数，以及各齿轮副之间的连接关系；1-1.齿轮副的类型包括A类型和B类型A类型齿轮副由两个太阳轮组成，且两个太阳轮都是A类型齿轮副的连接端，分别为第一连接端，第二连接端；A类型齿轮副中两个太阳轮相互啮合且可分别围绕自身轴心转动；B类型齿轮副由一个太阳轮、一个行星轮、一个行星架组成，且太阳轮、行星架、行星轮分别作为B类型齿轮副的连接端，太阳轮作为第一连接端，行星架作为第二连接端，行星轮作为第三连接端；B类型齿轮副中太阳轮与星行轮相互啮合，行星架穿过行星轮轴心，太阳轮、行星轮可围绕自身轴心转动，同时行星轮、行星架可围绕太阳轮轴心转动；经确认齿轮箱中有A类型齿轮副共个，B类型齿轮副共个；1-2.确认齿轮副的连接关系；所述的齿轮副的连接关系指某一个任意类型的齿轮副中作为连接端的转动元件与另一个任意类型的齿轮副中作为连接端的转动元件的刚性连接；即第个A类齿轮副的第个连接端与第个B类齿轮副的第个连接端相连，组成第个连接关系；其中，，，，；步骤(2).根据齿轮副的类型、个数、齿轮副之间的连接关系以及初始条件，生成全部齿轮副中所有转动元件的转动频率有关的方程组的增广矩阵；2-1.齿轮副中各转动元件的转动频率之间存在如下的关系；A类型齿轮副，其各转动元件的转动频率之间存在如下关系其中、为A类型齿轮副中对应太阳轮齿数，、为A类型齿轮副中对应太阳轮转动频率，表示齿轮副的啮合状态，外啮合时，内啮合时；B类型齿轮副，其各转动元件的转动频率之间存在如下关系其中为B类型齿轮副中太阳轮齿数，为B类型齿轮副中行星轮齿数，为太阳轮转动频率，为行星轮转动频率，为行星架转动频率；2-2. 齿轮副之间的连接关系，使得齿轮副中作为连接端的转动元件之间存在如下关系其中、为被连接的两个不同齿轮副中作为连接端的转动元件的转动频率；2-3. 初始条件指某一个或几个齿轮副中的某一个或几个转动元件的转动频率；其中为任意转动元件的转动频率，为固定常数；2-4.根据步骤2-1、2-2、2-3中齿轮副类型、个数、齿轮副间的连接关系以及初始条件，确定由全部齿轮副中所有转动元件的转动频率所组成的方程组中的未知数个数及方程组个数；得到该方程组对应的增广矩阵。