大型重載裝備齒輪箱傳動系統常工作于重載、沖擊和變載荷等復雜工況下,其核心部件易產生剝落、裂紋甚至斷裂等損傷性單、復合故障。因此,深入研究齒輪的振動機理、信號特征及故障診斷方法具有重要意義。
近期,某科研團隊針對重載齒輪箱復雜工況多源激勵下的復合故障耦合機理展開研究。他們以動態擴展和小波有限元及集中參數法為技術手段,建立了含復合故障的可擴展齒輪箱多自由度耦合動力學模型,研究了耦合因子和數值求解算法及多動態參數激勵下的動態響應。
通過實驗和理論分析,該團隊發現齒輪在不同故障狀態下具有獨特的振動響應特性和信號特征。例如,在軸承損傷性復合故障中,綜合考慮滾珠滑移、油膜剛度和軸承非線性時變剛度等因素,建立的滾動軸承復合故障非線性耦合動力學模型,能準確分析各部件單故障及內外圈復合故障下的軸承振動響應特征。
基于這些研究成果,他們提出了一系列故障診斷方法,如基于復合字典多原子匹配技術的復合故障耦合特征分離與提取方法,以及基于頻域統計檢驗理論的自適應降噪技術與先進時頻綜合信號處理方法等,為重載齒輪箱的故障診斷提供了有力的技術支持。