一种有效的空间齿轮传动系统振动测点选择方法
风电机组齿轮箱在线振动监测系统开发
1引言随着我国风电设备制造技术的不断发展和装机容量的持续增加，风力发电已经成为支撑我国电力事业发展的重要组成部分。
齿轮箱是风电机组的关键部件之一，由于风力无规律的变向变负荷和强阵风冲击的影响，相对于通用齿轮传动机构，风电机组的齿轮箱负载复杂、传递功率大、变速比高、故障率高[1]。
特别是随着风电机组运行年限不断增长，其故障率不断上升，维护维修困难，这严重影响了风电场的发电效率和效益。
所以，通过安装在线振动监测系统，及时发现齿轮箱的潜在故障，防止损伤扩大，对于保证风电机组的正常运转与开展计划性维修和维护具有重要的现实意义[2]。
本文利用大数据处理技术，在振动数据分析的基础上，开发了一套风电机组齿轮箱运转状态在线监测系统。
该系统可以实现齿轮箱故障诊断，也可以根据历史数据对潜在的故障进行预警，以便风电场工作人员有针对性地开展运维工作[3,4]。
2齿轮箱的结构及常见故障风力发电的过程是风作用到叶片上，驱动风轮旋转，旋转的风轮带动齿轮箱的主轴转动从而将动能输送到齿轮箱。
齿轮箱将输入的大扭矩、低转速动能转化成低扭矩、高转速的动能，通过联轴器传递给发电机[5]。
发电机将输入的动能最终转化为电能，最后经变频处理后输送到电网。
齿轮箱一方面作为动力传动装置，将风轮的动能传递给发电机的转子；另一方面将风轮的低转速提升到发电机能够正常工作所需要的额定高转速。
所以，齿轮箱是风电机组传动链中重要的机械部件。
目前，大型风电机组的齿轮箱普遍采用一级行星和两级平行轴的三级传动方式，以满足传动比要求。
某风电场风电机组齿轮箱的结构示意图如图1所示[6]。
其中，z 表示各齿轮的齿数，用于计算齿轮啮合频率。
由于齿轮箱的长期高负荷、高冲击、高扭矩运转，其故障率相对较高，较为常见的故障包括齿轮故障（断齿、胶合、点蚀）、轴承故障（轴承过热，轴承内圈、外圈、保持架、滚子损伤、配合处间隙过大）、轴不对称、不平衡等。
风电机组齿轮箱常见故障分析如表1所示[7]。
齿轮综合测量方法
齿轮综合测量方法齿轮是机械传动中常用的零部件之一，用于实现两轴之间的转动传递。
齿轮的精度和质量直接影响到机械传动的性能和寿命。
因此，对齿轮进行综合测量是非常重要的。
齿轮的综合测量方法可以分为外观测量和功能测量两个方面。
下面将介绍一些常用的齿轮综合测量方法。
外观测量主要包括齿轮的尺寸测量和形状测量。
尺寸测量可以使用千分尺、游标卡尺等工具进行，主要测量齿轮的外径、齿高、齿顶直径和齿根直径等尺寸。
形状测量可以使用影像测量仪等设备进行，主要测量齿轮的齿形偏差、齿距偏差和齿向偏差等。
功能测量主要包括齿轮的传动误差和摆动测试。
传动误差是指齿轮在传动过程中产生的误差，可以通过齿轮测试台进行测量。
测试台上安装两个相互啮合的齿轮，并通过测量传感器测量齿轮的角度变化，从而得到齿轮的传动误差。
摆动测试是指齿轮在运转时产生的轴向和径向摆动，可以通过轴向和径向摆动测量仪进行测量。
此外，还可以采用光栅尺、振动传感器等设备对齿轮的转速和振动进行测量，以评估齿轮的运转稳定性和动力性能。
对齿轮进行综合测量时，需要注意以下几个方面。
首先，选择合适的测量设备和测量方法，确保测量结果的准确性和可靠性。
其次，要有严格的测量标准和规范，确保测量过程的一致性和可比性。
同时，还需要对测量结果进行分析和评估，及时发现齿轮的缺陷和不良现象，并采取相应的措施进行修复或更换。
综上所述，齿轮的综合测量方法是一项重要的工作，能够全面评估齿轮的质量和性能。
通过合理选择测量设备和方法，严格执行测量标准和规范，以及对测量结果进行分析和评估，能够提高齿轮的精度和可靠性，从而提高机械传动的性能和寿命。
对齿轮故障的振动诊断技术的应用及案例分析
目录摘要 (1)关键词 (1)引言 (1)一、齿轮故障诊断原理 (1)二、现场监测与故障诊断 (1)(一)冷轧厂开卷设备及重要材料参数 (1)(二)测试参数及测点布置 (2)(三)故障分析 (2)(四)诊断结论 (3)三、啮合频率及其谐波 (4)四、幅值调制和频率调制所构成旳边频带 (4)(一)幅值调制 (4)(二)频率调制 (5)五、由齿轮转频旳低次谐波构成旳附加脉冲 (5)六、由齿轮加工误差形成旳隐含成分 (5)(一)某采油平台原油外输泵（螺杆泵）传动齿轮局部断齿 (5)(二)某浮式储油轮热介质提高泵齿轮啮合不良 (6)结语 (6)道谢 (7)参照文献 (7)浅析齿轮故障诊断及技术分析摘要: 齿轮故障一般具有相似旳现象, 即振动和噪申明显增长, 但产生齿轮故障旳原因却很难从表象作出判断。
本文从振动分析旳角度论述齿轮振动旳时域与频域特性, 并结合实测案例进行分析。
关键词: 齿轮故障；振动特性；时域；频域；案例分析引言：简述了齿轮故障诊断旳原理, 并通过冷轧厂开卷机齿轮故障旳诊断实例, 论述了齿轮故障诊断旳措施, 并深入阐明了齿轮故障诊断技术在现场中旳应用。
齿轮旳运行状况直接影响整个机器或机组旳作, 因此, 齿轮是现场监测和诊断旳重要对象。
对齿轮故障诊断旳经典措施是振动频谱分析, 它以老式旳振动理论为根据, 运用诊断仪器对其振动旳数据和波形进行采集, 然后进行分析诊断, 找出其故障旳原因和所在旳部位。
本文从齿轮故障诊断旳原理手, 通过对冷轧厂开卷机大齿轮箱旳异常振动进行振动分析及故障诊断来简介齿轮故障诊断技术在场旳应用。
一、齿轮故障诊断原理一对齿轮副可以看作是一种振动系统, 按照傅里叶变换旳原理, 可将齿轮旳振动信号分解为若干个谐波分量之和。
当齿轮发生故障后, 齿轮旳啮合刚度减少, 从而产生强烈旳振动, 测得旳振动信号畸变加剧, 在频谱图上, 啮合频率处旳谱值会明显增大, 而故障齿轮旳振动信号往往体现为回转频率对啮合频及其倍频旳调制, 调制频率即齿轮轴旳回转频率。
齿轮间接触精度检测方法
齿轮间接触精度检测方法
齿轮是一种常见的机械元件，广泛应用于各种机械传动系统中。
齿轮的间接触精度是指齿轮与齿轮之间的接触面的精度，它直接影响到齿轮传动的性能和使用寿命。
因此，对齿轮间接触精度进行准确检测是非常重要的。
常用的齿轮间接触精度检测方法主要有以下几种：
1. 接触模型法：这种方法基于齿轮的理论接触模型，通过测量齿轮的几何参数，如齿高、齿距等，计算出齿轮的理论接触区域。
然后，利用接触模型与实际测量的齿轮接触区域进行比较，从而得出齿轮间接触精度的评估结果。
2. 光学检测法：这种方法利用光学原理，通过测量齿轮表面的形貌特征来评估齿轮的间接触精度。
常用的光学检测方法包括摄像测量法、激光扫描法等。
这些方法可以对齿轮表面进行非接触式的测量，具有高精度和高效率的优点。
3. 声学检测法：这种方法利用声学原理，通过测量齿轮传动过程中产生的声音信号来评估齿轮的间接触精度。
根据声音信号的频谱特征，可以判断齿轮的接触状况以及存在的问题，如齿面磨损、齿距误差等。
4. 振动检测法：这种方法利用振动传感器对齿轮传动系统的振动信号进行监测和分析，以评估齿轮的间接触精度。
通过分析振动信号
的频谱特征和振动模态，可以判断齿轮的接触状况以及存在的问题，如齿面磨损、齿距误差等。
以上是常用的齿轮间接触精度检测方法，每种方法都有其优缺点和适用范围。
在实际应用中，可以根据具体情况选择合适的方法进行检测。
总结起来，齿轮间接触精度的检测是保证齿轮传动系统正常运行的重要环节。
通过合理选择和应用检测方法，可以及时发现齿轮的问题，并采取相应的措施进行修复和调整，从而保证齿轮传动系统的性能和寿命。
机械设备振动标准
机械设备振动标准设备振动测点的选择与标注11.1监测点选择对包括进行传递的地方。
测点最好选在振动能量向弹性基础或系统其他部分2回转质量的设备来说，建议把测点选在轴承处或机器的安装点处。
也可以选择其他的测点，但要能够反映设备的运行状态。
在轴承处测量时，一般建议测量三个，见图A V，轴线方向标注为H方向的振动。
水平方向标注为，铅垂方向标注为。
6-1择图6-1 监测点选在机器壳体上测量振动时，振动传感器定位的示意图图6-2 1.2 振动监测点的标注（1）卧式机器开始，朝着被驱动设这个数字序列从驱动器非驱动侧的轴承座赋予数字001)齿轮传动直到第一根轴线的最后一个轴承。
备，按数字次序排列，在多根轴线的(机器上，轴承座的次序从驱动器开始，按数字次序继续沿着第二根轴线到被驱动器往下排列，接着再沿着第三根轴线往下排列，直到机组的末端为止。
常见的几。
6-56-3种标注方法见图～图6-31 / 11振动监测点的标注图6-4振动监测点的标注图6-5 振动监测点的标注（2）立式机器遵循与卧式机器同样的约定。
1.3 现场机器测点标注方法标注大小与传感器，最简单的一种方法)漆机壳振动测点的标注可以用油标注(磁座大小相似；也可以在机壳上粘贴钢盘来标注振动测点，最好采用后一种方法，，直径30mm标注。
采用钢盘时，机壳要得到很好的处理。
钢盘规格为厚度5mm 用强度较好的粘接剂粘接，以保证良好的振动传递特性。
设备振动监测周期的确定 2振动监测周期设置过长，容易捕捉不到设备开始劣化信息，周期设置过短，又增加了监测的工作量和成本。
因此应根据设备的结构特点、传动方式、转速、功率以及故障模式等因素，合理选定振动监测周期。
当设备处于稳定运行期时，监测周期可以长一些；当设备出现缺陷和故障时，应缩短监测周期。
在确定设备监测周期时，应遵守以下原则；，1）安装设备或大规模维修后的设备运行初期，周期要短（如每天监测一次）待设备进入稳定运行期后，监测周期可以适当延长。
齿轮传动轴的动态特性测试与模态分析
齿轮传动轴的动态特性测试与模态分析引言齿轮传动系统在机械装置中扮演着关键的角色，它通过齿轮的相互啮合传递力与运动。
在实际应用中，齿轮传动轴的动态特性对于确保传动系统的稳定性、可靠性以及寿命都起着至关重要的作用。
本文将深入探讨齿轮传动轴的动态特性测试与模态分析，以提供对传动系统性能优化的基础理论和实践指导。
一、齿轮传动轴动态特性的测试方法1. 强制激励法强制激励法是一种常用的齿轮传动轴动态测试方法，它通过对传动轴施加特定的荷载或力矩，从而观察其自由振动状态下的响应特性。
一般情况下，引入外加力或力矩后，通过合适的传感器采集传动轴的振动响应信号，并将其转化为频谱图分析，可以获得传动轴在不同激励条件下的振动模态。
2. 自由振动法自由振动法是另一种常用的齿轮传动轴动态测试方法，它在没有外界强制激励的情况下，通过对传动轴施加初速度或初位移，观察其自由振动过程中的响应特性。
测试时应尽量降低传动轴的阻尼，以减小振动信号的衰减，并采集振动响应信号进行频谱分析，进而得到传动轴的振动模态。
二、齿轮传动轴的模态分析1. 模态分析的基本原理模态分析是一种通过对某个结构或系统施加激励并测量其振动响应，来研究其特定振动模态的方法。
在齿轮传动轴的模态分析中，通过将传动轴固定在一端，施加激励并测量振动响应，可以得到传动轴的自由振动模态频率、振型和阻尼比等信息。
这些信息对于齿轮传动轴的动态特性和谐波分析等方面具有重要的意义。
2. 模态分析的步骤a. 激励源与传感器的安装：在模态分析实验中，需要选择合适的激励源，如锤击法、电磁激振器等，并通过传感器采集传动轴的振动信号。
传感器通常安装在传动轴的不同位置，以获取全面的振动模态信息。
b. 数据采集与处理：采集传感器测得的振动信号，并对其进行滤波和放大等处理。
通常使用频谱分析方法将时域信号转换为频域信号，得到传动轴不同频率上的振动响应特性。
c. 振型识别与模态提取：通过对频谱图的分析，可以识别出传动轴的振动模态，并提取出相应的模态参数，如频率、振型和阻尼比。
齿轮传动系统的多体动力学分析考核试卷
7.以下哪些因素会影响齿轮副的啮合频率？
A.主动齿轮的转速
B.从动齿轮的齿数
C.齿轮模数
D.齿轮宽度
( )
8.在多体动力学分析中，以下哪些模型可用于描述齿轮副的动态特性？
A.刚体模型
B.弹性体模型
C.粘弹性体模型
D.离散元模型
( )
9.齿轮传动系统的固有振动特性与以下哪些因素有关？
A.齿轮的材料属性
10.振动分析和声学测试都不能用于齿轮传动系统的故障诊断。（×）
五、主观题（本题共4小题，每题10分，共40分）
1.请简述齿轮传动系统多体动力学分析的主要目的和意义。
( )
2.描述齿轮传动系统中可能出现的动态问题，并分析其产生的原因。
( )
3.详细说明在齿轮传动系统多体动力学分析中如何考虑齿轮间隙的影响。
( )
10.故障诊断中，_________技术可以用于监测齿轮的实时状态。
( )
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.齿轮传动系统的多体动力学分析可以完全忽略齿轮的材料非线性。（）
2.齿轮间隙的大小对齿轮传动系统的动态特性没有影响。（）
3.齿轮的加工精度越高，其动态性能越好。（√）
A.刚体模型
B.弹性体模型
C.粘弹性体模型
D.柔性多体模型
( )
7.齿轮副的啮合频率与下列哪个因素无关？
A.齿轮模数
B.齿轮齿数
C.主动齿轮转速
D.齿轮宽度
( )
8.关于齿轮传动系统的固有频率，以下哪个说法是正确的？
A.固有频率与齿轮的材料无关
B.固有频率与齿轮的尺寸有关
C.固有频率与齿轮的加工精度有关
齿轮测绘方法范文
齿轮测绘方法范文1.齿轮几何参数的测量：齿轮测绘的起点是测量齿轮的几何参数，即齿廓曲线、法向厚度和齿数等。
测量方法主要有导规测量、曲线测量和测量仪测量等。
其中，导规测量是最常用的方法之一，通过将导规沿着齿廓曲线滑动测量齿廓曲线的几何形状。
曲线测量主要是利用光学测量原理来测量齿轮的几何形状，包括投影仪测量、光栅测量和激光干涉测量等。
2.齿轮面形状的测量：齿轮表面的形状是指齿顶高、齿底高、齿顶圆直径和齿底圆直径等参数，这些参数对于齿轮的传动效果和使用寿命有重要影响。
测量方法主要有触针法测量和光学测量。
触针法测量是将一根触针放在齿轮表面，并沿着齿轮的横截面移动，以便测量表面形状的凹凸起伏。
光学测量方法则是利用光学影像原理来测量齿轮表面形状的凹凸变化。
3.齿轮运动特性的分析：齿轮的运动特性主要包括齿轮的分度误差、轴向跑位误差和齿隙等参数。
这些参数对于齿轮的传动精度和品质有重要影响。
分度误差是指齿轮的实际齿数与理论齿数之间的差异，常用测量方法有拉伸计测量和雷射一维测量。
轴向跑位误差是指齿轮中心线在轴向方向的偏移量，常用测量方法有测量座测量和精密测量仪测量。
齿隙是指齿轮齿顶与齿底之间的间隙，主要对轴向间隙进行测量。
4.数据处理和分析：在测绘过程中，需要对测得的数据进行处理和分析，得到齿轮的几何参数和运动特性。
常用的数据处理方法有数据滤波、数据平滑和数据拟合等。
数据分析主要是基于测量的数据进行统计分析和显微观察，以确保测得的数据的准确性和可靠性。
在齿轮测绘过程中，还需要注意以下几个方面：1.测量精度的控制：齿轮测绘需要使用高精度的测量设备和仪器，因此测量精度的控制非常重要。
在测量过程中，应确保测量设备的准确性和稳定性，并进行常规的校准和周期性的检查。
2.测量方法的选择：齿轮的几何形状复杂，因此选择合适的测量方法对于测绘的质量和准确性至关重要。
在选择测量方法时，应考虑齿轮的几何形状、尺寸和表面质量等因素，并选择与之匹配的测量仪器和设备。
齿轮传动转子系统弯扭耦合振动研究
齿轮传动转子系统弯扭耦合振动研究车永强;徐静霞;钱小东;李蔚;盛德仁;陈辉【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2012(000)006【摘要】为分析齿轮传动复杂轴系的振动问题,根据有限元法和拉格朗日法,考虑陀螺效应、油膜支承等因素,得到了转子-轴承系统的弯扭耦合振动模型；在此基础上,根据齿轮副运动过程中啮合刚度和啮合阻尼的变化,得到了齿轮副系统的弯扭耦合振动模型.然后,根据齿轮副的实际排列方式,引入方位角,使得转子模型与齿轮副模型坐标统一化,并将其耦合到一起,得到了更加接近实际的齿轮转子模型,并且计算了其临界转速和振型.研究结果表明,耦合后转子的临界转速低于单转子的临界转速,齿轮传动对转子轴系振动有着明显影响.【总页数】5页(P632-635,649)【作者】车永强;徐静霞;钱小东;李蔚;盛德仁;陈辉【作者单位】浙江大学热工与动力系统研究所,浙江杭州310027;杭州中能汽轮动力有限公司,浙江杭州310018;杭州中能汽轮动力有限公司,浙江杭州310018;浙江大学热工与动力系统研究所,浙江杭州310027;浙江大学热工与动力系统研究所,浙江杭州310027;山东电力工程咨询院有限公司,山东济南250000【正文语种】中文【中图分类】TH132.41;TH113.1;O347.6【相关文献】1.弯扭耦合振动模型在齿轮传动系统振动分析中的应用 [J], 刘景军2.齿轮-转子-轴承系统弯扭耦合非线性振动特性研究 [J], 陆春荣;李以农;窦作成;杨阳;杜明刚3.齿轮-转子-轴承系统弯扭耦合非线性振动特性研究 [J], 陆春荣;李以农;窦作成4.锥齿轮传动转子系统纵弯扭耦合振动的不平衡响应 [J], 于磊;李明;付团伟;张莹博5.新型阻尼环对转子-齿轮传动系统弯扭耦合振动的减振研究 [J], 王逸龙;曹登庆;杨洋;张立伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
齿轮传动系统传动轴模态仿真及振动实验测试研究
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•信息技术•
王冰•齿轮传动系统传动轴模ห้องสมุดไป่ตู้仿真及振动实验测试研究
间，经对比发现，传动轴最低固有频率已经超过最高啮合 频率,因此可以避免齿轮箱与传动轴出现共振的情况。
3传动轴振动试验
选择四级减速结构作为测试平台，图4为测试平台组 成结构。齿轮传动比等于1 : 1,保持1 200 r/min的转速, 以12 000 Hz的频率进行采样，按照逐级方式完成载荷的 加载过程，逐渐提高负载到800 Nm,使用CA-YD-186压 电传感器。利用MED对传动轴振动信号进行处理。仿真 数据如图5所示。
以及振型参数进行分析可知，传动轴发生了局部振动并存 在扭转的现象，当模态阶数增大后，获得了更明显振型。 传动轴前6阶频率介于625 ~ 1 339 Hz之间,并且最低固有 频率也大于最高啮合频率，从而避免了齿轮箱与传动轴发 生共振的问题。采用MED分解加速度振动信号，得到前 2阶IMF分量,再通过切片双谱测试减小模态混叠程度， 达到信号数据简化的效果，以上测试结果表明，可以通过 实验分析过程设计传动轴结构。
输出 T1
Z1 Z2
1-液黏装置
Z3 Z4
Z5 Z6
图1齿轮传动系统结构组成示意图
前处理 创，建项分了析｝LJ^定 儿藪义环材料口添加几何LJ定义零件
模型
行为丿
后处理
分析选项定义边界
、设置
条件
图2模态分析流程
采用QT500传动轴作为测试对象，传动轴输出通过 轴承进行支撑，依次设置了 Cylindrical Support和 Displacement两种约束方式。
12 3
4
5 6 7 8 9 10
1—调速电机;2—联轴器；3—传动齿轮箱;4—转速仪；
三自由度齿轮传动系统振动模型及计算【打印】
[ K (t ) ] [ K ( t 2 /h ， ) ] h 为齿轮啮合的基频。 f ( x(t )) 为间隙非线性函数，本文用分
段函数如图 2 所示（包含轴承径向间隙和齿侧间隙） ，{F (t )} 为系统激励力向量。
1. 数学模型的建立：
使用集中质量法建立如图 1.2 所示的单级齿轮传动的动力学模型，认为系统由只有弹性 而无质量的弹簧和只有质量而无弹性的质量块组成， 则式((1.1)表示的多自由度系统的可简 化形式为三自由度非线性齿轮传动系统模型，包括齿轮惯量 I1 和 I 2 ，齿轮质量 m1 和 m2 ， 基圆直径 d1 和 d 2 ，如图 3 所示。齿轮啮合由非线性位移函数 f h 和时变刚度 kh ，线性粘性 阻尼 Ch 描述。轴承和支撑轴的模型则由等效的阻尼元件和非线性刚度元件表述。阻尼元件 具有线性粘性阻尼系数 C1 和 C2 ， 非线性刚度元件由近似分段线性的间隙型非线性力一位移 函数 f1 和 f 2 ，以及相应的刚度参数 k1 和 k2 确定。同时考虑因输入扭矩波动引起的低频外激 励和静态传动误差 e(t ) 导致的高频内部激励，忽略输出扭矩的波动，即认为:
该系统的运动微分方程可写成如一般的形式为
[ M ]{x ''(t )} [C ]{x '(t )} [ K ]{ f ( x(t ))} {F (t )}
（2.1）
式中 [ M ] 表示时不变的质量矩阵， x (t ) 表示位移向量 [C ] 为时不变的阻尼矩阵，即不考虑 轮 齿 分 离 及 时 变 的 啮 合 特 性 对 啮 合 阻 尼 的 影 响 。 刚 度 矩 阵 [K ] 为 周 期 时 变 矩 阵 ：
(2.9)
yi bi yi bi f i ( yi ) 0 yi bi y b y b i i i i
机械传动系统中的齿轮噪音与振动分析
机械传动系统中的齿轮噪音与振动分析引言在现代工业生产中，机械传动系统扮演着重要的角色，用于将动力从一个装置传递到另一个装置。
然而，随着机械传动系统的运转，齿轮噪音与振动问题会逐渐显现。
这些问题不仅会降低机械系统的工作效率，还可能影响工作环境和操作员的健康。
因此，深入了解机械传动系统中的齿轮噪音与振动分析，对于改善机械系统的工作性能至关重要。
一、齿轮噪音的成因分析齿轮噪音是指机械传动装置中齿轮的运动过程中产生的声音。
其主要成因包括以下几个方面。
1.1 齿轮啮合不均匀齿轮啮合不均匀是产生噪音的主要原因之一。
这种不均匀可能由齿轮制造过程中的误差、齿轮磨损等因素引起。
当齿轮啮合不均匀时，会引起冲击载荷，导致噪音产生和振动增加。
1.2 齿轮渐开线误差齿轮的渐开线误差是指齿轮齿面曲线不完全符合正常渐开线的情况。
这种误差会导致齿轮在啮合过程中产生振动和噪音。
1.3 齿轮材料与硬度问题齿轮的材料和硬度也会对噪音产生影响。
如果齿轮材料的强度不足或硬度差异较大，就容易在啮合过程中产生振动和噪音。
二、齿轮振动的分析方法为了解决齿轮传动系统中的振动问题，需要采用适当的分析方法来评估和解决。
2.1 齿轮传动系统的模态分析模态分析是一种用于研究物体振动的方法。
在齿轮振动分析中，通过对齿轮系统进行模态分析，可以得到齿轮系统的固有频率和模态形态，进而评估系统的稳定性和预测系统的振动情况。
2.2 有限元分析有限元分析是一种应用广泛的结构分析方法。
在齿轮振动分析中，可以利用有限元分析来模拟齿轮系统的动态响应。
通过对齿轮系统进行有限元分析，可以预测系统的振动模式、频率响应和应力分布等信息，为振动问题的解决提供参考。
三、齿轮噪音与振动控制方法为了减少齿轮传动系统中的噪音与振动问题，可以采用以下控制方法。
3.1 齿轮润滑适当的齿轮润滑可以减少齿轮啮合过程中的摩擦和噪音。
选择合适的齿轮润滑剂，确保齿轮表面的润滑膜厚度，可以有效降低噪音的产生。
摩托车齿轮传动装置的噪声与振动测试与分析
摩托车齿轮传动装置的噪声与振动测试与分析摩托车作为一种重要的交通工具，具有效率高、便携、灵活等优势。
在摩托车的机械结构中，齿轮传动装置发挥着至关重要的作用。
然而，摩托车齿轮传动装置在运行过程中常常会产生噪声和振动问题，对驾驶者的驾驶体验和整车的稳定性造成不利影响。
因此，摩托车齿轮传动装置的噪声与振动测试与分析十分必要。
一、噪声测试与分析1. 测试方法噪声测试是通过测量和分析摩托车齿轮传动装置运行时产生的声音来评估其噪声水平。
常用的测试方法包括接触式和非接触式测试。
接触式测试方法包括使用麦克风接触齿轮传动装置表面，将声音传递到测试仪器中进行分析。
非接触式测试方法包括使用声纳、激光测距仪等设备，在一定距离内测量齿轮传动装置的噪声。
根据实际情况选择适合的测试方法。
2. 噪声源分析噪声源分析是对摩托车齿轮传动装置中产生噪声的原因进行深入剖析，以便对问题进行解决。
常见的噪声源包括齿轮啮合、齿轮轴承、传动链条等。
其中，齿轮啮合是主要的噪声源之一，其噪声产生原因包括高速度运动、啮合角度等。
通过完善齿轮设计、优化润滑系统等方法可减少齿轮啮合噪声。
3. 噪声控制方案噪声控制方案是针对摩托车齿轮传动装置噪声问题提出的解决方案。
首先需从设计阶段开始考虑噪声控制，采用减震材料、隔音罩等措施，改善传动装置的结构，降低噪声；其次，优化润滑系统，选用合适的润滑剂和密封件，减少机械摩擦噪声；此外，合理安装齿轮传动装置，避免共振现象，进一步减少噪声产生。
二、振动测试与分析1. 测试方法振动测试是通过测量和分析摩托车齿轮传动装置在运行过程中产生的振动信号，以确定其振动水平和频率特性。
常见的测试方法包括加速度传感器测量、激光测振仪等。
通过选择合适的测试方法，可以精确测量齿轮传动装置的振动情况。
2. 振动源分析振动源分析是针对摩托车齿轮传动装置产生振动的原因进行分析和解决。
振动源包括不平衡振动、啮合振动、轴承故障振动等。
不平衡振动是最常见的振动源，主要由于摩托车齿轮传动装置的不平衡造成。
齿轮精度测量方法
齿轮精度测量方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：齿轮的精度测量是指通过一系列的测量测试，来检测齿轮的各项关键参数，包括齿轮齿面的精度、齿轮的齿数、齿间隙等。
通过这些测量数据，我们可以判断齿轮是否符合设计要求，是否能够正常工作。
在进行齿轮精度测量之前，首先需要准备好相应的测量仪器和设备，例如齿轮测量器、光学投影仪、三坐标测量仪等。
同时还需要准备标准的测量标尺和量块等工具，以确保测量结果的准确性和可靠性。
在进行齿轮精度测量时，首先需要对齿轮进行表面清洁和检查，确保没有污垢和损坏。
然后进行齿面精度测量，通常采用的方法有光学投影测量和触发式测量。
在测量过程中，需要确保测量仪器的准确性和稳定性，以避免误差的产生。
除了齿面精度测量，还需要对齿轮的齿数和齿间隙等参数进行检测。
对于齿数的测量，可以采用标准的齿轮量块进行比对测量，以确保齿轮的齿数符合设计要求。
对于齿间隙的测量，可以采用测微计或者三坐标测量仪等设备进行测量，以保证齿轮的齿间隙符合要求。
在进行齿轮精度测量时，需要注意以下几点：1. 测量时需保持仪器的准确性和稳定性，避免误差的产生；2. 应该进行多次重复测量，以提高结果的可靠性；3. 测量后需要及时记录和分析数据，及时发现问题并进行纠正。
齿轮精度测量是一项复杂而重要的工作，需要仪器设备和专业知识的支持。
只有通过科学的测量和检测，我们才能确保齿轮的质量和精度，提高机械设备的工作性能和使用寿命。
希望以上内容对您有所帮助。
第二篇示例：齿轮是机械传动中常见的零部件，其精度对机械设备的运转性能和寿命有着重要影响。
对齿轮的精度进行准确的测量是非常重要的。
齿轮精度测量方法有许多种，本文将重点介绍几种常用的方法。
一、摆线齿轮精度测量方法摆线齿轮是机械传动中常用的一种齿轮，其齿轮精度的测量方法主要包括齿顶间隙、齿顶偏距和变位测量。
齿顶间隙是指两个齿顶之间的最小距离，可以用齿轮齿节测量器进行测量。
齿顶偏距是指齿轮齿面上各齿的齿顶点与理论齿顶轨迹的最大偏离值，可以用齿轮齿顶偏差仪进行测量。
齿轮传动系统的非线性振动及控制
齿轮传动系统的非线性振动及控制齿轮传动系统的非线性振动及控制摘要：齿轮传动系统是一种常见的机械传动装置，广泛应用于各种机械设备中。
然而，由于齿轮传动的非线性特性，会引发系统的振动问题。
本文通过分析齿轮传动系统的动力学模型，探讨了非线性振动的产生原因和机制，并提出了相应的振动控制方法，以提高齿轮传动系统的运行效率和可靠性。
一、引言随着科技的发展和工业的进步，机械传动系统的要求越来越高。
齿轮传动系统由于其传递功率大、效率高的特点，被广泛应用于各种工业领域。
然而，齿轮传动系统在运行过程中往往会产生振动问题，影响其运行效率和寿命。
尤其在高负载、高速运转时，非线性振动的问题更加突出。
二、齿轮传动系统的非线性振动1. 非线性特性的原因齿轮传动系统之所以容易产生非线性振动，主要有以下几个原因：（1）齿轮的齿形和啮合失配（2）齿轮的动刚度和动阻尼（3）齿轮传动的干涉（4）齿轮传动的非线性摩擦2. 非线性振动的机制齿轮传动系统在工作时，由于以上原因，会引发以下几种非线性振动现象：（1）齿轮啮合冲击振动（2）齿轮传动的颤振现象（3）齿轮系统的周期x时不变振动（4）齿轮系统的混沌振动三、齿轮传动系统的振动控制1. 优化齿轮设计针对齿轮的齿形和啮合失配问题，可以通过优化设计来降低非线性振动，并提高齿轮传动系统的运行效率。
例如，采用新的齿轮形状，减小啮合失配。
2. 齿轮系统的模型建立和仿真分析通过建立齿轮传动系统的动力学模型，可以分析系统的振动行为，并通过仿真分析来预测齿轮传动系统的振动特性。
这有助于提前识别非线性振动问题，并采取相应的措施进行控制。
3. 振动控制策略的应用可以采取各种振动控制策略来降低齿轮传动系统的非线性振动。
例如，通过反馈控制、主动控制、结构优化等方法，控制齿轮的振动幅值，提高系统的稳定性。
4. 降低齿轮传动系统的摩擦齿轮传动系统的非线性摩擦会引发系统的振动。
因此，可以通过改善齿轮表面质量、采用润滑剂等方法来降低齿轮的摩擦，减小齿轮传动系统的非线性振动。
齿轮传动振动产生的原因及解决办法
齿轮传动振动产生的原因及解决办法摘要：随着科学技术的不断发展，机械工业面貌日新月异，机械的运转速度越来越高，因此人们对机械产品的动态性能提出了愈来愈高的要求。
齿轮传动是机械传动中应用最为广泛的一种也是机械传动的重要组成部分，在国民经济建设中起着举足轻重的作用。
在航空、船舶、汽车等领域中，其重要性尤为突出。
齿轮变速箱主要由箱体、轴承、传动轴和齿轮构成，有关研究表明，变速箱是拖拉机的主要噪声源之一，变速箱的噪声主要由箱中的传动齿轮产生。
关键词：齿轮传动；振动；原因；办法1前言研究表明：机械的振动和噪声，其中大部分来自齿轮传动工作时产生的振动，因此机械传动中对齿轮动态性能的要求就更为突出。
要满足这一要求，人们开始把越来越多的注意力转向齿轮传动的动态性能研究。
具体地说，就是研究齿轮传动系统的动载荷、振动和噪声的机理、计算和控制。
就需要从振动角度来分析齿轮传动装置的运转情况，并按动态性能最佳的目标进行设计。
为了解决上述问题，以研究齿轮传动和噪声特性为主要内容的齿轮动力学十多年来得到了较广泛的重视和研究，日本机械工程学会1986年对齿轮实际调查与研究表明，评价齿轮高性能化的前两项分别为低噪声和低振动。
1992年在美国机械工程协会主办的第六届机械传动国际学术会议(6thIntenationalPowerTransmissionandGeartngConference)上，齿轮动力学研究得到了普遍的重视，宣读论文占总数的21％，列发表论文数的第一位，突出表明了齿轮传动向高速、重载方向发展后，其动力学研究的紧迫性。
我国于1984年成立了机械工程学机械传动分会齿轮动力学会组，并成功地举行了三次全国齿轮动力学学术会议，促进了我国学者在这一领域内的发展。
对于齿轮轮齿的误差激励，早在1958年，Harris就认为它是引起齿轮振动的三种主要内部激励之一。
七十年代许多学者（W.D.Mark，A.W.Lee，D.B.Welbowrn等）研究过传递误差的统计性质及其对齿轮振动和噪声的影响。
机械设备振动规范归纳
欢迎阅读机械设备振动标准它是指导我们的状态监测行为的规范最终目标：我们要建立起自己的每台设备的标准（除了新安装的设备）。
⏹监测点选择、图形标注、现场标注。
⏹振动监测参数的选择：做一些调整：长度、频率范围⏹状态判断标准和报警的设置1 设备振动测点的选择与标注1.1监测点选择测点最好选在振动能量向弹性基础或系统其他部分进行传递的地方。
对包括回转质量的设备来说，建议把测点选在轴承处或机器的安装点处。
也可以选择其他的测点，但要能够反映设备的运行状态。
在轴承处测量时，一般建议测量三个方向的振动。
铅垂方向标注为V，水平方向标注为H，轴线方向标注为A，见图6-1。
图6-1 监测点选择图6-2在机器壳体上测量振动时，振动传感器定位的示意图1.2 振动监测点的标注（1）卧式机器这个数字序列从驱动器非驱动侧的轴承座赋予数字001开始，朝着被驱动设备，按数字次序排列，直到第一根轴线的最后一个轴承。
在多根轴线的(齿轮传动)机器上，轴承座的次序从驱动器开始，按数字次序继续沿着第二根轴线到被驱动器往下排列，接着再沿着第三根轴线往下排列，直到机组的末端为止。
常见的几种标注方法见图6-3～6-5。
图6-3 振动监测点的标注图6-4 振动监测点的标注图6-5 振动监测点的标注（2）立式机器遵循与卧式机器同样的约定。
1.3 现场机器测点标注方法机壳振动测点的标注可以用油漆标注，也可以在机壳上粘贴钢盘来标注振动测点，最好采用后，用强应缩3000转（1）设备振动按频率分类。
根据振动的频率，设备振动可以分为以下几种：1）超低频振动，振动频率在10Hz以下。
2）低频振动，振动频率在10Hz至1000Hz。
3）中高频振动，振动频率在1000Hz至10000Hz。
4）高频振动，振动频率在10000Hz以上。
（2）位移为峰峰值；速度为有效值；加速度为有效值；有时根据需要，速度和加速度还要测量峰值。
3.2 振动监测中的几个“同”为保证测量结果的可比性，在振动监测中要注意做到以下几个“同”：1）测量仪器同；2）测量仪器设置同；3）测点位置、方向同；4）设备工况同；5）背景振动同。
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An effective method to select vibration measurement points for a space gear transmission system QI Liqun1 ，ZHANG Guangyu1 ，SHAN Xiaobiao1 ，YU Hui2
（ 1． School of Mechatronics Engineering，Harbin Institute of Technology，Harbin 150001 ，China； 2． No． 214 Research Institute，China North Industries Group Corporation，Jiangsu Suzhou 215163 ，China）
1
测点选择
测点选择应以尽可能多获得齿轮轴承异常信号为
164
振 动 与 冲 击
2012 年第 31 卷
原则， 保证振动信号从信号源传递到测点过程中损失 ［10 ］ 监测的振动信号能更好地反映故障信息 。 针 最小， 对空间齿轮传动系统振动信号弱、 结构尺寸小特点， 本 文基于有限元法对齿轮传动系统的振动测点最佳位置 选择进行研究。 1. 1 有限元模态分析 以空间飞行器中常用小模数齿轮传动机构为研究 对象， 图 1 为实验工装照片， 图 2 为传动机构简化图。
图3 空间齿轮传动系统有限元模型 Fig． 3 Finite element model of the space gear transmission system
动测点优选位置； 在Ⅰ轴输入背面轴承座附近， 第Ⅳ测 点 P19 ～ P22 及 P26 中， 测点 P19 为振动测点优选位 P25 ， 置； 在 Ⅱ 轴输入背面， 第 Ⅴ 组测点 P23 ～ P27 中，
第 22 期
齐立群等： 一种有效的空间齿轮传动系统振动测点选择方法
165
2
测点分布实验
图 5 为空间齿轮系统实验装置原理图， 图 6 为空 间活动件振动监测和诊断实验台主要设备照片。 实验 3 级直齿齿轮传动机构、 扭矩传 系统主要由直流电机、 感器、 磁粉制动器、 压电式加速度传感器、 数据采集卡、 计算机控制系统组成。 主要实验器材技术参数见表 4 。 针对所选实验用 为得到全面 空间小模数齿轮传动机构振动的复杂性， 选用高精度三轴压电式加速度传感 的振动监测信息， 器； 采用高速 AD 卡并配合 DMA 实现振动信号高速同 步采样， 采集精度不大于 1 mV， 采样时间 10 s， 采样频 配合 率 50 kHz； 数据采集与控制部分以工控机为主体， AD 卡及相关测试软件构建整个测试控制系统， 以方便
从表 3 可知， 在 I 轴输入正面的轴承座附近， 第Ⅰ 组测点 P1 ～ P5 中， 谐响应幅值及其矢量和相对较小点 P3 ， 为 P2 ， 可作为轴Ⅰ处振动测点优选位置； 同理在 Ⅱ P8 ， 轴输入正面轴承座附近， 第 Ⅱ 组测点 P6 ～ P11 中， P9 为振动 测 点 优 选 位 置； 在 Ⅲ 轴 输 入 正 面 轴 承 座 附 P15 可作为振 近， 第Ⅲ组测点 P12 ～ P18 中， 测点 P14 ，
表2 齿轮传递力矩及 X 和 Y 方向作用力
采用 Pro / E 软件对齿轮传动系统进行三维实体建 模， 在不影响分析前提下， 对轴承、 键槽、 螺钉等部件进 行简化。将 Pro / E 模型导入 ANSYS 有限元软件进行 单元数 1 119 500 ， 分析。网格划分后节点数 247 952 ， 有限元模型如图 3 所示。 据等效原则在箱体底部施加 面约束。齿轮传动系统取相同材料属性， 材料弹性模 －3 3 泊松比为 0． 3 ， 密度 17． 8 × 10 kg / mm 。 量为 210 GPa，
振 第 31 卷第 22 期
动
与
冲
击 Vol． 31 No． 22 2012
JOURNAL OF VIBRATION AND SHOCK
一种有效的空间齿轮传动系统振动测点选择方法
1 1 1 齐立群 ，张广玉 ，单小彪 ，余
1. 2
1． 齿轮箱 2． 转速转矩传感器 3． 负载 4． 台架 图1 空间齿轮传动系统 Fig． 1 Pictures of space gear transmission system
有限元谐响应分析 谐响应分析是用于确定线性结构在承受随时间按
正弦规律变化载荷时稳态响应的一种技术， 如果齿轮 箱体上某一点在其固有频率处响应值 （ 即谐响应最大 表明其刚性越差， 反之刚性越大。 本文基 幅值） 越大， 于有限元振动测点最佳位置的选择方法即以谐响应分 析技术为基础， 通过对整个系统进行谐响应分析， 选择 刚性大的点作为振动监测点， 能够保证振动信号从信 所得振动信号可 号源传递到测点的过程中损失最小， 更好地反映故障信息。 为分析简化， 节约计算机时， 只 考虑单向传动。 由于空间齿轮系统为直 齿 轮 传 动 机 Y 轴方向。 对齿轮 Z2 ， Z4 ， 构， 可将力矩折算到 X 轴、 Z6 在其分度圆上分别加载稳定啮合力， Y 力矩大小 X ， 方向作用力见表 2 。 针对每个轴位置， 考虑加速度传感器大小和齿轮 箱结构及尺寸， 分别从轴承座及箱体上选 27 个点作为 待选测点， 测点布局见图 4 。
图4 齿轮箱振动测点分布示意图
数据集成处理和分析。
Fig． 4 Schemes of vibration measuring point of the gear box
辉
2
（ 1． 哈尔滨工业大学 机电工程学院， 哈尔滨 150001 ； 2． 中国兵器工业集团 第 214 研究所， 江苏 苏州 215小模数齿轮寿命实验中振动测点定位难的问题， 提出一种确定振动测点最佳位置方
法。通过对齿轮系统进行有限元模态分析和谐响应分析， 得到系统刚度分布， 进而计算待选测点的谐响应幅值及矢量和， 判定振动测点的理论最佳位置 。搭建空间齿轮传动系统实验平台， 采用峭度指标法对理论分析得到的最佳测点进行实验 8 个测点理论分析结果和实验结果基本一致， 验证。实验表明： 理论分析得到的 9 个最优测点中， 说明方法的正确性。 该 对空间飞行器驱动机构寿命实验研究有重要意义 。 方法为齿轮箱等复杂系统振动测点布置和优化提供理论依据， 关键词： 空间飞行器； 小模数齿轮； 振动测点； 有限元分析 中图分类号： TH132 ； TP306 文献标识码： A
难等。空间飞行器中常用的小模数齿轮传动系统亦属 故障多发件， 对其进行振动监测及故障诊断十分重要 。 传感器最佳测点位置的选择及优化对振动监测与 故障诊断的准确性至关重要。 在现有传感器优化研究 中， 对桥梁监测系统传感器优化布置研究较多
［3 － 7 ］
， 而
基金项目： 国 家 自 然 科 学 基 金 （ 50905039 ） ； 黑 龙 江 省 自 然 科 学 基 金 （ E200924 ） 收稿日期： 2011 － 03 － 30 1972 年生 第一作者 齐立群 男， 博士生，
采用 ANSYS 有限元软件进行齿轮传动系统模态 分析。因分析中阶数越低， 对系统影响越大， 故本文只 计算齿轮传动系统前五阶固有频率 ， 结果见表 1 。
表1 齿轮传动系统前五阶固有频率
Tab． 1 First five natural frequencies of the gear transmission 阶数 1 2 3 4 5 固有频率 / Hz 1 399． 3 1 835． 5 2 205． 9 2 213． 1 2 882． 0
Abstract： An effective method was presented to locate the best vibration measurement points in a small module space gear life experiment for overcoming the blindness of arranging measurement points with the traditional methods and improving the precision of signal testing． The stiffness distribution of a system was obtained by using the finite element modal and harmonic response analysis． The vector sum of harmonic response amplitude was catculated and the theoretical best locations of vibration measurement points were determined． The theoretical best vibration measurement points were verified by using the kurtosis index method based on a space gear vibration platform． The experimental results showed that eight of nine theoretical points are in good agreement with the experimental results． It proved the validity of the presented method． The results provided a theoretical and experimental foundation for further study on space vehicle transmission mechanism life． Key words： space vehicle； small module gear； vibration measurement point； finite element analysis 随着空间技术的发展， 空间机构的可靠性、 安全性 ［1 ］ 及寿命等的要求越来越高 。 在空间高真空条件下， 航天器运动部件的表面氧化膜较易被除去， 使表面达 到原子清洁程度， 在一定压力负荷下可进一步整体粘