KATEDRA  PODSTAW  KONSTRUKCJI MASZYN

WYDZIAŁ MECHANICZNY TECHNOLOGICZNY
POLITECHNIKA ŚLĄSKA

Sprawozdanie

A6 – 04/18/2000

Diagnostyka Techniczna Maszyn

Temat:

Badanie przekładni zębatej

Automatyka i Robotyka

Specjalizacja A6

Artur Mucha

Marcin Prusaczyk

Paweł Zawadzki

Rafał Dłubała

Michał Rymkiewicz

Grzegorz Jaskulski

Krzysztof Sakaluk

Adam Kwiatkowski

1.                 Zapoznanie z badanym obiektem:

Analizie została poddana przekładnia zębata trzy stopniowa zabudowana w korpusie. Koła zębate walcowe, zewnętrzne, skośne osadzone zostały na walcowych wałach łożyskowanych za pomocą łożysk tocznych kulkowych.

I

z1

Wejście

II

z3

łożyskowanie

III

z2

pary kół zębatych

z4

Wyjście

Rys. 1. Schemat poglądowy obiektu badanego

Dane dotyczące przekładni:

Liczba zębów

z1=22

z2=105

z3=30

z4=90

Obroty wejściowe:

n1=1500 min-1

2.                 Wyznaczenie wielkości charakterystycznych przekładni:

Przełożenie na poszczególnych stopniach:

i1= z1/z2=22/105                                          dla wału pierwszego i przekładni redukującej

i3= z3/z4=1/3                                                        dla wału trzeciego

obroty na poszczególnych wałach:

n1=1500 min-1                                          dla wału pierwszego

n2= n1 i1 =314  2/7 min-1                            na wale drugim

n3= n2 i3 =104  16/21min-1                            na wale trzecim

3.                 Wyznaczenie częstotliwości charakterystycznych jakie mogą wystąpić w badanym obiekcie w celu opracowania bezdemontażowych metod oceny stanu technicznego:

Na skutek charakteru działania przekładni zębatej mogą się pojawić amplitudy o częstotliwości:

Częstotliwości wynikłe z prędkości obrotowych wałów:

f1= 25 Hz                                                        dla wału pierwszego

f2= 5  5/21 =5.2380 Hz                            na wale drugim

f3= 1  47/63=1.746 Hz                            na wale trzecim

Częstotliwości wynikłe z mimośrodowej postaci rzeczywistej wału:

fo1 - max mimośród zależy od prędkości obrotowej wału

fo1 = f1= 25 Hz                                                        dla wału pierwszego

fo2 = f2= 5  5/21 =5.2380 Hz                            na wale drugim

fo3 = f3= 1  47/63=1.746 Hz                            na wale trzecim

Błąd ewolwenty:

              fe1=k fo1                            k=2,3,4,5

              fe2=k fo2

              fe3=k fo3

Częstotliwości zazębienia:

              fz1= z1 fo1

              fz1= z1 fo1 = 550 Hz                            na wale pierwszym

              fz2= z2 fo2 = 550 Hz                            na wale trzecim

fz1= fz2

fz3= z3 fo2 = 157  1/7=157.1428 Hz                            na wale na wale trzecim

fz4= z4 fo3 = 157.1428 Hz                                                        na wale czwartym

fz3= fz4

Powstaną również dodatkowe harmoniczne wynikające z okresu podstawowego powtarzalności par zębów:

Dla pierwszej pary zębów:

              fpz1=n f01/N                            n=1,2,3,4,5                            N=z2/z1

z1 - oznacza koło małe

N=4  17/22=4.7727

fpz1=n 25Hz/N

fpz1=n 5  5/21 Hz = 5.23809 Hz

w wyniku tego powstaną harmoniczne oraz wyższe harmoniczne:

fpz1=(5.23809; 10.47619;15.714;20.952;26.1904) Hz

Dla drugiej pary zębów:

              fpz3=n f03/N                            n=1,2,3,4,5                            N=z4/z3

z3 - oznacza koło małe

N=3

fo3 = f3= 1  47/63=1.746 Hz

fpz1=n 110/189 Hz = n 0.5820 Hz

w wyniku tego powstaną harmoniczne oraz wyższe harmoniczne:

fpz1=(0.5820; 1.1640; 1.7460; 2.3280; 2.9100) Hz

4.                  Przygotowanie stanowiska do pobrania sygnałów oraz metoda analizy sygnałów:

Aby wykonać poprawnie odczyt wielkości potrzebnych do analizy należy zapewnić jak najmniejszy wpływ zakłócenia na badany obiekt. W miarę możliwości należy wyłączyć inne urządzenia znajdujące się w otoczeniu przekładni mogące zmienić pomiary.

Czujniki należy umieścić na korpusie przekładni w pobliżu łożyskowania wału. Do miejsca odczytu na korpusie dochodzą sygnały od współdziałania zazębiających się elementów zmodulowane przez podatność łożyskowania i wałów.

Polskie Normy podają ogólny poziom drgań na górze obudowy lub przy podstawie.

Jeżeli mamy do czynienia z kilkustopniową przekładnią powstaje wpływ każdej pary kół zębatych na inne. Należy zminimalizować wpływ drgania wychodzącego od silnika oraz nieosiowości połączenia przez odpowiednie sprzęgło.

Metoda badania zależy od tego czy posiadamy zezwolenie na zatrzymanie pracy przekładni. Dużo informacji można otrzymać stosując przeciążenia, stany nieustalone urządzenia lecz szczególnie ważne są pomiary bierne w warunkach pracy ciągłej przekładni.

Ponie...