5L21-31型柴油機發(fā)電機組軸系扭振分析及齒輪異響故障診斷.pdf

1、論文針對一臺5L21/31型柴油機發(fā)電機組正時齒輪部位異常聲響開展診斷與分析，主要工作有：
　　首先，對柴電機組正時齒輪部位的異常聲響以及振動進行了測試，發(fā)現(xiàn)該故障主要表現(xiàn)為：運行過程中正時齒輪部位噪聲忽大忽小，聲壓大小波動劇烈，極不均勻。按照傳統(tǒng)方法，廠方多次更換正時齒輪系統(tǒng)，未能消除異常噪聲。本文通過該噪聲聲壓與正時齒輪部位機體表面振動相關(guān)、相干分析，確定正時齒輪部位振動是噪聲異常的直接來源。本文構(gòu)建了異常聲響故障分析模型，經(jīng)

2、分析猜想：可能是供油系統(tǒng)異常導致正時齒輪運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，進而產(chǎn)生異常聲響。然而在傳統(tǒng)的柴油機故障診斷理論中，供油系統(tǒng)和正時齒輪振動之間相互獨立，難以支持作者提出的猜想。
　　為此，本文突破了現(xiàn)有扭振分析中將齒輪嚙合扭轉(zhuǎn)剛度視為無窮大的觀點，認為正時齒輪是柔性的，給出了齒輪嚙合扭轉(zhuǎn)剛度的計算方法，并建立了一套含凸輪軸軸系、正時齒輪系的柴油發(fā)電機組軸系扭振模型，有機地將燃燒與正時齒輪振動進行了耦合。本文在配氣凸輪軸齒輪徑向齒頂處布置測點，

3、進行了軸系扭振自由振動測試，測試固有頻率值與計算值吻合，驗證了該復雜扭振模型的正確性。
　　論文還分析了含凸輪軸及正時齒輪的扭振模型受力狀態(tài)，除了常規(guī)的曲軸扭振激勵，還考慮了凸輪軸、正時齒輪等受到的激勵力矩。其中凸輪軸的激勵主要為驅(qū)動噴油泵、配氣機構(gòu)而產(chǎn)生的阻力矩；正時齒輪激勵主要包括其在運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的時變剛度激勵，嚙合沖擊激勵，誤差激勵。
　　通過綜合分析，本文構(gòu)建了一套含“缸內(nèi)激勵-曲軸軸系-正時齒輪系-凸輪軸軸系”的耦合