套齿连接结构早期摩擦失稳故障识别方法技术

本发明专利技术提出一种套齿连接结构早期摩擦失稳故障识别方法。首先确定带套齿连接结构转子系统的临界转速，可以利用有限元法计算该转子系统的临界转速，确定套齿摩擦早期失稳故障特征频带。实际操作中，可以通过实验方法或者商业软件计算的方法得到转子系统的一阶临界转速。采集转子系统振动信号并采集转速，进一步判断转速是否略高于一阶临界转速，并采集特征频带内振动信号，计算套齿摩擦早期失稳故障特征值，并根据特征值来判断是否发生了套齿摩擦早期失稳故障。本发明专利技术可以有效避免由失稳故障带来的重大损失的发生，且辨识流程简单，运算量小，在主流计算平台下响应时间在毫秒级，响应迅速，完全可以拓展应用到机载设备上，具有较高的工程应用价值。较高的工程应用价值。较高的工程应用价值。

【技术实现步骤摘要】
Mechanical Engineering)一文中研究了航空发动机套齿联轴器的连接刚度，推导了套齿动态啮合力计算模型，分析了随扭矩、套齿不对中和动态相对位移变化的套齿啮合力和啮合刚度，依据航空发动机套齿连接结构，建立了含套齿连接结构的三支点转子动力学模型，分析了套齿连接结构刚度对系统频率响应特性的影响，在考虑转轴间角度不对中的情况下，分析了套齿连接刚度对系统不对中响应的影响规律。C.P.Roger Ku等人在“Dynamic coefficients of axial spline couplings in high
‑
speed rotating machinery”(Ku C.P.Roger,Walton J.F.,Lund J.W..Dynamic Coefficients of Axial Spline Couplings in High
‑
Speed Rotating Machinery[J].Journal of Vibration and Acoustics,1994,116(3):)一文中表明套齿之间的内摩擦力是导致转子非协调进动失本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种套齿连接结构早期摩擦失稳故障识别方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：确定带套齿连接结构的转子系统的临界转速n
cr
；步骤2：确定套齿连接结构早期摩擦失稳故障特征频带[0.95n
cr
,n
cr
]；步骤3：采集带套齿连接结构的转子系统振动数据，当转子系统转速大于等于设定转速后，则进行后续流程步骤，否则继续采集转子系统振动数据；步骤4：对步骤3采集的转子系统转速大于等于设定转速后的转子系统振动数据进行处理，得到振动数据的频域成分；步骤5：根据步骤4得到的振动数据的频域成分，利用公式计算套齿摩擦早期失稳故障特征值S
c
，其中Ω为当其时刻转子系统转速，表示步骤4得到的振动数据的频域成分中，处于套齿摩擦早期失稳故障特征频带内的所有振动数据的幅值均方根值，E
[0.95Ω,1.05Ω
]表示步骤4得到的振动数据的频域成分中，处于[0.95Ω,1.05Ω]频带中的所有振动数据的幅值均方根值；步骤6，根据步骤5得到的特征值判断是否发生套齿摩擦早期失稳故障：若计算得到的S
c
小于0.25，则判断此时没有发生套齿摩擦早期失稳故障，返回步骤3，继续采集转子系统振动数据；若计算得到的S
c
大于等于0.25，则判断此时出现套齿摩擦早期失稳故障。2.根据权利要求1所述一种套齿连接结构早期摩擦失稳故障识别方法，其特征在于：步骤1中，采用有限元方法计算带套齿连接结构的转子系统的临界转速。3.根据权利要求2所述一种套齿连接结构早期摩擦失稳故障识别方法，其特征在于：步骤1中采用有限元方法计算时将带套齿连接结构的转子系统简化为有限元模型的过程为：将低压轴简化为若干低压轴梁单元的组合，将高压轴简化为若干高压轴梁单元的组合，将低压风扇简化为柔性低压风扇圆盘单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俨剀，王彤，徐福建，艾兴，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：