توصيفگر ها :
جعبه دنده ساده , تشخيص عيب ترك , ارتعاش پيچشي , شرايط سرعت متغير , تجزيه به مودهاي تغييراتي
چكيده فارسي :
امروزه تشخيص عيب جعبهدندهها به عنوان يكي از اجزاء حياتي صنعت، براي بهبود عملكرد صنايع مختلف مطرح مي باشد. سيگنال ارتعاش پيچشي جعبهدنده به دليل تفاوت ماهيت و مسير انتقال آن، داراي تفاوت هاي كيفي و كمّي نسبت به ارتعاش عرضي بوده و براي عيب يابي جعبهدنده، يك گزينه مناسب به حساب مي آيد. در اين پژوهش ارتعاشات عرضي و پيچشي جعبهدنده ساده يك مرحله¬اي از طريق مدلسازي ديناميكي شش درجه آزادي استخراج شد. با استفاده از روش انرژي پتانسيل سختي درگيري دندانههاي چرخدنده و اثر عيب ترك موجود در ريشه آن، مورد بررسي قرار گرفت و اثر عيب بر ارتعاشات سيستم مشاهده شد. روش هاي تشخيص عيب به كمك تحليل ارتعاشات، در سه حوزه ي زمان، فركانس و زمان- فركانس بر روي سيگنالهاي ارتعاش عرضي و پيچشي سيستم مورد تحليل قرار گرفت و به كمك اين روش-ها رشد ترك و محل آن شناسايي شد. همچنين عملكرد ارتعاش عرضي و پيچشي جعبهدنده در سرعتهاي مختلف براي تشخيص عيب ترك مورد ارزيابي قرار گرفت. به دليل شرايط غير ايستاي جعبهدنده ها در واقعيت، تشخيص عيب جعبهدنده ها در شرايط سرعت متغير از اهميت خاصي برخوردار است. بر اين اساس پس از مدلسازي شرايط سرعت متغير جعبهدنده و استخراج ارتعاشات آن، از روش تجزيه به مودهاي تغييراتي سيگنالهاي ارتعاش سيستم تجزيه شد و به كمك تبديل هيلبرت، طيف پوش مودها تشكيل و با توجه به فركانس چرخش چرخدندهها تشخيص عيب ترك انجام شد. همچنين در اين پژوهش يك سيستم آزمايشگاهي براي راستي آزمايي نتايج شبيهسازي طراحي و ساخته شد.
چكيده انگليسي :
Today, the diagnosis of gearbox defects is considered as one of the vital components of the industry, to improve the performance of various industries. The torsional vibration signal of the gearbox has qualitative and quantitative differences compared to the transverse vibration due to the difference in its nature and transmission path, and it is considered a suitable option for gearbox troubleshooting. In this research, the transverse and torsional vibrations of a simple one-stage gearbox were extracted through dynamic modeling of six degrees of freedom. Using the potential energy method, the hardness of engagement of the gear teeth and the effect of the crack in its root were investigated and the effect of the defect on the vibrations of the system was observed. Fault detection methods that use vibration analysis were analyzed in three domains of time, frequency and time-frequency on the transverse and torsional vibration signals of the system. Also, with the help of these methods, the growth of the crack and its location were identified, and the transverse and torsional vibration performance of the gearbox at different speeds was evaluated to diagnose the crack defect. Due to the non-stationary conditions of gearboxes in reality, it is of great importance to detect the fault of gearboxes in variable speed conditions. Based on this, after modeling the variable speed conditions of the gearbox and extracting its vibration equations, the vibration signals of the system were analyzed using the method of Variational mode decomposition, and with the help of Hilbert transform, the spectrum of the modes was formed, and the crack defect was diagnosed according to the rotation frequency of the gears. Also, in this research, a laboratory system was designed and built to verify the simulation results.