Análisis de vibraciones de una transmisión de engranaje helicoidal de dos etapas con falla por grietas basado en un modelo mejorado de rigidez de malla
Autores: Li, Yancong; Yuan, Shihua; Wu, Wei; Liu, Kun; Lian, Chunpeng; Song, Xintao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Análisis de vibraciones de una transmisión de engranaje helicoidal de dos etapas con falla por grietas basado en un modelo mejorado de rigidez de malla
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Influencia
Falla de grieta
Sistema de transmisión
Características dinámicas
Engranaje helicoidal
Diagnóstico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 47
Citaciones: Sin citaciones
La falla por grietas tiene una influencia importante en las características de vibración del sistema de transmisión. Este artículo se dedica a analizar el mecanismo de falla y las características dinámicas de la transmisión con grietas en los engranajes, lo que proporciona la base para el diagnóstico y monitoreo de grietas en engranajes helicoidales en un sistema de transmisión de dos etapas. Para este propósito, se propone un método de cálculo mejorado de la rigidez de engranaje variable en el tiempo con falla por grietas, considerando la fuerza axial del engranaje helicoidal. Se analiza la influencia de las profundidades y ángulos de las grietas en la rigidez. Con base en esto, se establece el modelo dinámico del sistema de transmisión de engranajes helicoidales de dos etapas utilizando el método de masa concentrada. Se estudia la influencia de los parámetros de la grieta en las características del sistema de transmisión. Con el fin de diagnosticar mejor la falla por grietas del engranaje helicoidal, se calcula el índice estadístico en el dominio del tiempo y se analiza la sensibilidad a la falla por grietas. Se muestra que la rigidez disminuye en un 25%, y la aceleración de vibración aumenta en un 8.3% después de considerar el componente de fuerza axial en la rigidez del par de engranajes con grietas. La rigidez de engranaje disminuye con el aumento de las profundidades y ángulos de las grietas. El modelo dinámico se verifica mediante pruebas en banco. Existe un impacto periódico en el sistema. Se observa el tiempo de entrada en engranaje del diente agrietado y el tiempo de desacoplamiento completo en la señal residual. En el dominio de la frecuencia, aparecen bandas laterales en la frecuencia de engranaje de los primeros pares de engranajes y sus armónicos, la frecuencia de engranaje del segundo engranaje y sus frecuencias armónicas. Hay una pequeña influencia en la aceleración de vibración del engranaje conducido de la segunda etapa. Según las señales en el dominio de la frecuencia y el dominio del tiempo, podemos determinar en qué etapa el engranaje está agrietado. Mientras que a través del tiempo requerido para que el diente agrietado pase de la engranaje a la desacoplamiento completo, podemos determinar qué engranaje está agrietado. La sensibilidad de la asimetría, el factor de impulso y la curtosis a la falla por grietas disminuye sucesivamente. Los resultados proporcionan una base teórica para el diagnóstico de fallas por grietas en un sistema de transmisión de engranajes helicoidales de dos etapas.
Descripción
La falla por grietas tiene una influencia importante en las características de vibración del sistema de transmisión. Este artículo se dedica a analizar el mecanismo de falla y las características dinámicas de la transmisión con grietas en los engranajes, lo que proporciona la base para el diagnóstico y monitoreo de grietas en engranajes helicoidales en un sistema de transmisión de dos etapas. Para este propósito, se propone un método de cálculo mejorado de la rigidez de engranaje variable en el tiempo con falla por grietas, considerando la fuerza axial del engranaje helicoidal. Se analiza la influencia de las profundidades y ángulos de las grietas en la rigidez. Con base en esto, se establece el modelo dinámico del sistema de transmisión de engranajes helicoidales de dos etapas utilizando el método de masa concentrada. Se estudia la influencia de los parámetros de la grieta en las características del sistema de transmisión. Con el fin de diagnosticar mejor la falla por grietas del engranaje helicoidal, se calcula el índice estadístico en el dominio del tiempo y se analiza la sensibilidad a la falla por grietas. Se muestra que la rigidez disminuye en un 25%, y la aceleración de vibración aumenta en un 8.3% después de considerar el componente de fuerza axial en la rigidez del par de engranajes con grietas. La rigidez de engranaje disminuye con el aumento de las profundidades y ángulos de las grietas. El modelo dinámico se verifica mediante pruebas en banco. Existe un impacto periódico en el sistema. Se observa el tiempo de entrada en engranaje del diente agrietado y el tiempo de desacoplamiento completo en la señal residual. En el dominio de la frecuencia, aparecen bandas laterales en la frecuencia de engranaje de los primeros pares de engranajes y sus armónicos, la frecuencia de engranaje del segundo engranaje y sus frecuencias armónicas. Hay una pequeña influencia en la aceleración de vibración del engranaje conducido de la segunda etapa. Según las señales en el dominio de la frecuencia y el dominio del tiempo, podemos determinar en qué etapa el engranaje está agrietado. Mientras que a través del tiempo requerido para que el diente agrietado pase de la engranaje a la desacoplamiento completo, podemos determinar qué engranaje está agrietado. La sensibilidad de la asimetría, el factor de impulso y la curtosis a la falla por grietas disminuye sucesivamente. Los resultados proporcionan una base teórica para el diagnóstico de fallas por grietas en un sistema de transmisión de engranajes helicoidales de dos etapas.