齿轮故障实验平台设计+CAD图纸(2)
3.1实验平台总体的功能目标 9
3.2实验平台的总体设计方案 9
3.3实验系统的硬件构建 10
3.3.1驱动系统 10
3.3.2齿轮箱 12
3.3.3磁粉制动器 27
3.4实验平台信号采集系统的选择 28
3.4.1传感器 28
3.4.2数据采集卡 29
3.5操作平台 30
第四章 齿轮故障诊断实验验证及结果 31
4.1测点的布置 31
4.2实验框图 31
4.3信息的采集与保存 32
4.4诊断分析与结论 32
第五章 总结与展望 33
5.1总结 33
5.2展望 33
参考文献 34
致谢 36
附录 37
附录一： 37
附录二： 40
第一章 绪论
1.1课题研究背景及意义
1.1.1课题研究意义
对于机械设备来说齿轮是一种不可或缺的零部件，它是一种实用性很强的动力元件，齿轮安全运行与否决定了机械设备能否正常工作。这就决定了对齿轮进行故障检测重要性，从而促进了齿轮故障诊断技术的发展，越来越多的故障诊断方法不断被提出，并得到实际应用。在此基础上各种齿轮故障实验平台也如雨后春笋般涌现，进一步促进了齿轮故障诊断技术地发展。
在高科技迅速发展的今天，齿轮更是被广泛应用于各类机械当中，小到齿轮减速器大到高精度数控加工中心，齿轮都起到了重要作用。齿轮的结构比较特殊，生产制造较为复杂，工作的环境比较恶劣，因此齿轮故障时常发生，交变载荷是造成齿轮齿面点蚀、剥落、胶合、磨损及断齿的直接原因，这对传输精度与速度等都有很大影响。
齿轮传输是一个相对复杂的系统，齿轮的加工质量与精度直接影响传输系统的精度。而齿轮故障更是直接导致传输系统失效的主要原因，所以对齿轮进行状态监测和故障诊断可以从根源上减少事故的发生，降低企业和社会的损失，从而间接的创造经济效益。
1.1.2研究背景
机械设备故障诊断是起始于上个世纪60年代，并迅速发展起来的一门综合性边缘学科。由于其实用性近年年来受到越来越多的重视，特别是最近20年来，故障诊断技术不断吸收新的科学成果，从理论到实际都有了迅速的发展。连接和传动部件是机械设备中不可缺少的一部分，齿轮作为一种典型的连接与传动设备，被广泛应用于现代化工业的各个领域。齿轮箱本身的结构比较复杂，尤其是现代工业的飞速发展，对各种机械设备的要求越来越高，使得对机械设备的传动部件的要求也随之提高，齿轮箱的结构愈加复杂，齿轮箱发生故障的概率也增大。
对于起到连接与传递动力作用的齿轮进行在线监测和故障诊断对避免整体设备故障的产生、节约社会生产成本、降低事故发生率、为社会带来经济效益等具有十分重要的意义。1992年6月，在日本南海发生了一起重大事故，给企业造成了重大损失，事后调查发现，事故发生的根本原因就是火力发电机组的减速箱失效与临界转速下降，使得在做超速实验时发电机组共振。在我国也曾经发生过类似的由机械设备故障引发的事故。例如1998年2月，我国的秦岭发电厂就因为发电机组的轴系失效，不能达到使用要求，在对其进行超速实验的轴系断裂，对企业和社会造成了巨大的经济损失。而如果我们对齿轮箱实行在线监测和故障诊断，就可以有效地避免这种事故的发生，避免造成不可估量的损失。