摘 要

船用齿轮箱作为轮船上的船舶传动核心，它发生故障时，全船都会受到影响，严重时甚至会带来沉船的危险，而且它长时间受到严重磨损和挤压变形，齿轮箱故障的故障损害率在轮船中是非常高的，所以提高诊断齿轮箱故障的速度与效率，对船舶安全航行具有重大的意义。本文结合实际以提高故障诊断技术做了大量的调查以及研究，本文的大概内容就在下方

第一步也是研究中最重要的一步就是去了解自己的研究对象，我弄清楚了齿轮箱的工作原理，组成部分以及各个组成部分都分别容易出什么故障，以及他们发生故障的原因，还研究了故障树分析法故障树分析法的构造以及数据统计都是重中之重，这两种方法各有利弊适用场景也不同，最后对齿轮箱的日常维护以及预防故障进行了研究

关键词：故障诊断；状态监测；信号处理；船用齿轮箱；振动法，故障树分析法

ABSTRACT

Marine gear box is the core of ship transmission, when it breaks down, the whole ship will be affected, even the danger of sinking, and it will be seriously worn and squeezed for a long time. The damage rate of gear box fault is very high in ships, so improving the speed and efficiency of diagnosing gear box fault is very important for the safe navigation of ships Meaning. This paper has done a lot of investigation and research to improve the fault diagnosis technology in combination with the actual situation. The general content of this paper is as follows

The first step and the most important step in the research is to understand my research object. I have made clear the working principle of the gearbox, the components and what faults are easy to happen to each component, and the reasons for their faults. I have also studied the construction of fault tree analysis and data statistics, which are the most important methods. Each of these two methods is advantageous At last, the daily maintenance and fault prevention of gearbox are studied

Key words: fault diagnosis; condition monitoring; signal processing; marine gearbox; vibration method, fault tree analysis method

目录

摘要

Abstract

1. 绪论……………………………………………………………………9

1.1课题研究背景………………………………………………………………10

1.2设备故障诊断技术概况……………………………………………………10

1.2.1齿轮箱的健康状态…………………………………………………10

1.2.2造成齿轮箱故障的因素……………………………………………10

1.2.3齿轮箱健康状态的评估方法………………………………………11

1.3国内外研究现状……………………………………………………………12

1.4本文研究主要内容…………………………………………………………14

第二章船用齿轮箱基础内容………………………………………………15

2.1船用齿轮箱的组成及工作原理……………………………………………15

2.1.1船用齿轮箱的组成……………………………………………………15

2.1.2船用齿轮箱的工作原理………………………………………………15

2.2船用齿轮箱工况分析………………………………………………………16

2.3本章小结……………………………………………………………………17

第三章船用齿轮箱常见故障及其机理………………………………18

3.1船用齿轮箱的常见故障……………………………………………………18

3.2齿轮常发生的故障及其机理………………………………………………18

3.3轴承常发生的故障及其机理………………………………………………18

3.4本章小结……………………………………………………………………19

第四章船用齿轮箱的故障分析与诊断方法研究……………………20

4.1振动分析法…………………………………………………………………20

4.1.1船用齿轮箱的各典型故障的特征信号………………………………20

4.1.1.1齿轮边频……………………………………………………………20

4.1.1.2齿面磨损……………………………………………………………20

4.1.1.3断齿…………………………………………………………………21

4.1.1.4轴轻微弯曲…………………………………………………………21

4.1.1.5轴重度弯曲…………………………………………………………22

4.1.1.6轴不对中……………………………………………………………22

4.1.1.7轴严重不平衡………………………………………………………23

4.1.1.8轴向窜动……………………………………………………………23

4.1.1.9 油膜涡动……………………………………………………………24

4.1.1.10油膜振荡……………………………………………………24

4.1.1.11油膜涡动及油膜振荡的振动特征…………………………24

4.2.故障树分析法……………………………………………………………25

4.2.1故障树方法简介…………………………………………………25

4.2.2选择顶事件…………………………………………………………25

4.2.3建立故障树…………………………………………………………25

4.2.4定性定量分析………………………………………………………27

4.3模型验证与分析……………………………………………………………27

4.4本章小结……………………………………………………………………28

第五章总结与展望…………………………………………………………30

5.1总结……………………………………………………………………30

5.2未来展望………………………………………………………………31

参考文献………………………………………………………………………32

致谢……………………………………………………………………………34

第一章 绪 论

1.1研究背景和意义

齿轮箱作为大型机械设备中的传动核心，他传递动力，航空以及各个大型机械行业里都有他的身影，他扮演着至关重要的角色，在负责传递动力的同时，还有更重要的作用，他还负责推进，速度控制，把动力分给轮船各个部位，他就是人类身上的关节，而柴油机则是肌肉，两者组成了船上的动力系统，这种关节加肌肉的组合被运用各种各样的轮船上，他是动力核心

在信息化时代，所有的行业都在向智能化，自动化发展，船舶行业也不例外，这种高技术化的发展对于企业有很大好处，第一是节省了人工成本，第二是是生产效率提高，但是高技术化，高智能化就意味着机械越来越精密复杂，当船上出现一点故障修理起来就会变得很麻烦，首先是高新技术人才难得找到，第二是零部件非常机密，不方便拆下来一个个去检查检测故障所在，但是如果对齿轮箱的故障放任不管，就会造成毁灭性的损坏，但是目前的检测技术已经跟不上轮船的发展，她太慢准确率太低，因此研发新的诊断技术是有重大意义的