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        航空發(fā)動機附件機匣齒輪磨損振動統(tǒng)計分析

        2018-10-21 03:13:51葛向東張東明喬保棟
        今日自動化 2018年1期
        關(guān)鍵詞:高斯分布頻譜振動

        葛向東 張東明 喬保棟

        摘要:文中通過大量數(shù)據(jù)樣本進行分類對比分析,論證了發(fā)附機匣[1]振動幅值特征、頻域特征與鋁含量超標關(guān)聯(lián)性,并準確定位故障齒輪副磨損位置;同時得出發(fā)附機匣振動響應滿足高斯分布特征,此分析方法可為其它型號發(fā)附機匣齒輪副磨損故障提供工程經(jīng)驗。

        關(guān)鍵詞:附件機匣;振動;頻譜;高斯分布

        中圖分類號:V233

        文獻標識碼:A

        文章編號:2095-6487 (2018) 01-0081-02

        0 引言

        鑒于外場某型發(fā)動機附件機匣近期頻繁出現(xiàn)滑油光譜鋁含量超標問題,專門組織開展排故工作。振動瞳[2]作為排故工作其中的切入點,主要研究振動與發(fā)附機匣光譜超標關(guān)聯(lián)性問題。從振動響應幅值角度分析振動與光譜超標的關(guān)聯(lián)性,同時通過振動頻域特征[3]分析光譜超標者與不超標者的差異性。

        1 振動幅值[4]與光譜超標關(guān)聯(lián)分析

        統(tǒng)計發(fā)附振動響應與附件機匣滑油光譜超標發(fā)動機關(guān)系見圖1及圖2,結(jié)果發(fā)現(xiàn)發(fā)附振動響應等效合成值較大者滑油光譜鋁含量均超標,有明顯關(guān)聯(lián)性,但也存在振動響應值較小者光譜超標情況,存在個體差異性。

        2 振動頻域特征與光譜超標關(guān)聯(lián)分析

        共選取12臺份發(fā)動機進行分析,定義:一類是振動最大且滑油光譜超標者共計4臺,為18B、23A、12A、26B;二類是振動較小者且滑油光譜正常者共計7臺,為02A、02B、17A、17B、19A、19B、06B;三類是振動較小者但滑油光譜超標者共計1臺,為OIB,四類是振動量值相當?shù)凸庾V有超標和未超標者共計9臺,為OIA、02A、06A、09A、13B、25A、25B、28A、28B。各齒輪副嚙合頻率[5]與發(fā)動機轉(zhuǎn)速關(guān)系及名稱定義如表l。

        一類、二類和三類樣本各臺份發(fā)動機100%狀態(tài),經(jīng)計算主激振源均來自齒輪副C嚙合頻率成分,分量對比幅值如圖3所示。

        四類樣本各臺份發(fā)動機100%狀態(tài),經(jīng)計算主激振源均來自齒輪副C嚙合頻率成分,分量對比幅值如圖4所示。

        前三類樣本,共計12臺份發(fā)動機振動主頻基本為齒輪副C的嚙合頻率成份,但振動幅值存在明顯差異,滑油光譜超標發(fā)附機匣振動值明顯高于其它機匣;第四類樣本振動總量量值相當,但滑油光譜超標的發(fā)附機匣齒輪副C嚙合頻率分量幅值亦明顯高于其它子樣,說明齒輪副C嚙合頻率振動值與光譜超標存在明顯的關(guān)聯(lián)性。振動較小者同時存在1140 Hz次主頻激振源及其二倍頻成份。典型振動瀑布圖如圖5所示。

        3 結(jié)論

        (1)振動響應較大者(前五)對應發(fā)附機匣鋁含量均超標,說明振動與鋁含量超標有明顯關(guān)聯(lián)性,但樣本中也存在個體差異,且數(shù)據(jù)明顯滿足高斯分布特征。

        (2)滑油光譜超標發(fā)附機匣振動分量值(齒輪副C)明顯高于其它機匣,說明齒輪副C嚙合頻率振動值與光譜超標存在明顯的關(guān)聯(lián)性。

        (3)分解檢查發(fā)現(xiàn)振動響應較大者C齒輪副均存在明顯磨損,驗證了分析方法有效性。

        參考文獻

        [1] 宋愛國.測試信號分析與處理[M].北京:機械工業(yè)出版社,2007

        [2] 楊建剛.旋轉(zhuǎn)機械振動分析與工程應用[M].北京:中國電力出版社.2007.

        [3] 聞邦椿機械振動理論及應用[M].北京:高等教育出版社.2009.

        [4] 黃文虎.設(shè)備故障診斷原理、技術(shù)及應用[M]北京:科學出版社,1996.

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