配合NVH测试设备使用的回转类行星减速机故障诊断方法技术

一种配合NVH测试设备使用的回转类行星减速机故障诊断方法，计算出不同阶次所对应的频率数据形成表格，采用NVH测试设备检测出减速机故障时的信号数据，将信号数据与表格内数据进行比较，找出与信号数据最接近或相同的表格内数据，根据表格内数据所在位置判断减速机故障处所对应的阶次和部位。本发明专利技术通过将NVH实测数据与计算形成的数据表格进行对比，可以分析出出现故障的齿轮位置，从而进行有针对性的改进设计。还可以针对同频问题来重新调整齿数，避免低频区出现同频而产生共振。避免低频区出现同频而产生共振。避免低频区出现同频而产生共振。

【技术实现步骤摘要】
配合NVH测试设备使用的回转类行星减速机故障诊断方法


[0001]本专利技术涉及一种回转类行星减速机的故障诊断方法，具体涉及一种配合NVH测试设备使用的回转类行星减速机故障诊断方法，根据NVH测试数据分析回转类行星减速机的故障位置。

技术介绍

[0002]工程机械减速箱通过运用NVH测试来改进设计、判明故障点、优化传动比设置、避免电机动力源共振的手段，但在工程机械设计中运用得很少，而在乘用车辆设计、检测、分析上运用很广泛。
[0003]回转类行星减速机由行星齿轮变速模块组成，其速比范围大，能够广泛适用于卷扬机、回转起吊、 汽车起重机、港口起重机、皮带输送机等。回转类行星减速机由太阳齿轮带动行星齿轮转动，并可设成多级的结构，因而结构复杂，潜在故障点较多，故障位置的诊断确定也较困难。当前的诊断方式是采用MASTA系统，但MASTA系统只运算了3阶，而工程机械NVH测试时需要涉及到更高阶次的情况，因而MASTA系统不能满足使用需求。
[0004]如申请号CN202010960252.4，名称为“一种挖掘机回转故障诊断方法”的专利技术专利申请公开了一种挖掘机回转故障诊断方法，采用一个压力传感器、一个角度传感器、一个三向加速度传感器和一套平面度测量装置分别采集马达主油路油口压力信号、上车架回转角度与回转速度信号、上车架三个方向的振动强度信号和回转支撑上安装面和下安装面平面度，并将各信号数据与预设范围进行比较判断来判定故障所在位置，但其诊断方式中没有涉及与阶次相关的故障问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对当前回转类行星减速机故障的诊断方式中不能针对高阶次对应的故障进行分析的问题，提出了一种配合NVH测试设备使用的回转类行星减速机故障诊断方法，能够快速判断出回转类行星减速机故障位置，且能针对设计时出现的重频现象进行提示以更改。
[0006]本专利技术为解决上述问题所采用的技术手段为：一种配合NVH测试设备使用的回转类行星减速机故障诊断方法，计算出不同阶次所对应的频率数据形成表格，采用NVH测试设备检测出减速机故障时的信号数据，将信号数据与表格内数据进行比较，找出与信号数据最接近或相同的表格内数据，根据表格内数据所在位置判断减速机故障处所对应的阶次和部位。
[0007]进一步地，计算出不同阶次所对应的频率数据形成表格是指先计算一阶输入轴阶次所对应的各级啮合齿阶次、输入轴轴频、各级啮合齿齿频和各级行星轴频，然后对上述一阶输入轴阶次所对应的各级啮合齿阶次、输入轴轴频、各级啮合齿齿频和各级行星轴频进行倍数扩充，得到各阶输入轴阶次所对应的各级啮合齿阶次、输入轴轴频、各级啮合齿齿频和各级行星轴频。
[0008]进一步地，一阶输入轴阶次所对应的各级啮合齿阶次为：各级啮合齿齿频/一级转动基频。
[0009]进一步地，当输入转速的单位为转/分时，转动基频为：输入转速/60。
[0010]进一步地，当输入转速的单位为转/分时，一阶输入轴阶次所对应的各级啮合齿齿频为：（各级输入转速
‑
各级输出转速）*各级太阳轮齿数/60。
[0011]进一步地，各级输出转速为：各级输入转速/各级传动比。
[0012]进一步地，各级传动比为：1+各级内齿圈齿数/各级太阳轮齿数。
[0013]进一步地，后一级输入转速为：前一级输入转速/前一级传动比。
[0014]进一步地，输入轴轴频即为一级转动基频。
[0015]进一步地，当转速的单位为转/分时，各级行星轴频为：各级行星齿转速/60。
[0016]进一步地，各级行星齿转速为：（各级输入转速
‑
各级输出转速）*各级太阳轮齿数/各级行星轮齿数。
[0017]进一步地，采用NVH测试设备检测出减速机故障时的信号数据包括一级输入转速和产生噪音时的各级频率值；或者包括转速、产生噪音时的阶次值和频率值。
[0018]本专利技术的有益效果是：1. 本专利技术通过将NVH实测数据与计算形成的数据表格进行对比，可以分析出出现故障的齿轮位置，从而进行有针对性的改进设计。
[0019]2. 本专利技术还可以针对同频问题来重新调整齿数，避免低频区出现同频而产生共振。
附图说明
[0020]图1为一级行星齿轮结构示意图；图中：1.太阳轮，2.行星轮，3.内齿圈。
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本专利技术进一步说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0022]通常齿轮传动旋转360
°
的啮合次数，就是该齿轮齿数。但行星传动情况特殊，如图1所示，太阳轮1顺时针旋转，带动行星轮2逆时针旋转，内齿圈3固定不动，行星轮2在自转的同时会绕太阳轮1进行顺时针公转。因此，太阳轮1旋转360
°
，并不会产生太阳轮1齿数的啮合次数，啮合次数会少于齿数。也就是说，太阳轮1啮合次数少于齿数就是因为行星轮产生公转造成。如图1中，开始转动时太阳轮1与其中一个行星轮2的啮合点为A，当太阳轮1与此行星轮2再次在此点啮合时位置到了B，此时，太阳轮1不止旋转360
o
。
[0023]实施例一一种配合NVH测试设备使用的回转类行星减速机故障诊断方法，根据使用要求计算出各阶次所对应的频率数据形成表格，本实施例中采用EXCEL制作，理论上可以计算出的阶次没有上限。
[0024]在实际使用中，回转类行星减速机的行星齿轮级数是确定的，每一级中太阳轮、行星轮和内齿圈的齿数也都是确定的，因此，根据公式：传动比=1+内齿圈齿数/太阳轮齿数，每一级的传动比也都是确定的。而整个减速机所接受的输入功率决定了一级行星齿轮的输入转速，因此，根据公式：输出转速=输入转速/传动比，能够计算得出一级输出转速。而且，根据多级回转类行星齿轮上一级输出作为下一级输入的特性，各级的输入转速和输出转速都是可以计算得出的。当输入转速的单位为转/分时，转动基频=输入转速/60，据此，可以计算出各级的转动基频。
[0025]当转速的单位为转/分时，根据公式：啮合齿齿频=（输入转速
‑
输出转速）*太阳轮齿数/60，可以计算出各级的啮合齿齿频。再根据公式：啮合齿阶次=啮合齿齿频/转动基频，可以计算出各级的啮合齿阶次。再根据公式：行星轴频=行星齿转速/60，可以计算出各级的行星轴频。
[0026]至此，可以得出检验减速机故障时所需的频率数据和阶次数据，上述计算结果均作为输入轴阶次为1时所对应的数据，对于更高阶的数据与前述值为倍数关系，直接与阶次相乘即可得出。
[0027]如对行星齿轮级数为两级的回转类行星减速机在正转转速1300转/分的状态下进行了故障诊断测试，其一级太阳轮齿数为14，行星轮齿数为18，内齿圈齿数为52；二级太阳轮齿数为16，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配合NVH测试设备使用的回转类行星减速机故障诊断方法，其特征在于：计算出不同阶次所对应的频率数据形成表格，采用NVH测试设备检测出减速机故障时的信号数据，将信号数据与表格内数据进行比较，找出与信号数据最接近或相同的表格内数据，根据表格内数据所在位置判断减速机故障处所对应的阶次和部位。2.如权利要求1所述的配合NVH测试设备使用的回转类行星减速机故障诊断方法，其特征在于：计算出不同阶次所对应的频率数据形成表格是指先计算一阶输入轴阶次所对应的各级啮合齿阶次、输入轴轴频、各级啮合齿齿频和各级行星轴频，然后对上述一阶输入轴阶次所对应的各级啮合齿阶次、输入轴轴频、各级啮合齿齿频和各级行星轴频进行倍数扩充，得到各阶输入轴阶次所对应的各级啮合齿阶次、输入轴轴频、各级啮合齿齿频和各级行星轴频。3.如权利要求2所述的配合NVH测试设备使用的回转类行星减速机故障诊断方法，其特征在于：一阶输入轴阶次所对应的各级啮合齿阶次为：各级啮合齿齿频/一级转动基频；当输入转速的单位为转/分时，转动基频为：输入转速/60。4.如权利要求3所述的配合NVH测试设备使用的回转类行星减速机故障诊断方法，其特征在于：当输入转速的单位为...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄磊，肖双，周彬浩，郭学军，
申请(专利权)人：株洲齿轮有限责任公司，
类型：发明
国别省市：