Интегральные диагностические показатели оценки технического состояния зубчатых передач по акустическому сигналу

Abstract

Представлены результаты экспериментальных исследований акустического сигнала цилиндрического трехступенчатого редуктора с зубчатыми колесами, имеющими различные виды термической обработки (объемная закалка, закалка ТВЧ, закалка с высоким отпуском) и моделированные локальные дефекты зубьев (отсутствие 25, 50, 75% длины зуба, полное отсутствие зуба). Обоснована необходимость перехода от качественного спектрального анализа к количественным интегральным диагностическим показателям. Предложены и апробированы два относительных показателя: Kz – отношение суммы амплитуд кратных зубцовых гармоник анализируемого колеса к эталонным значениям, отражающий энергию ударных процессов; и Kбп – отношение суммы амплитуд боковых полос (комбинационных составляющих) к эталонным значениям, характеризующий глубину модуляции зубцовой частоты. Показано, что совместное использование Kz и Kбп позволяет надежно выявлять локальные дефекты на ранних стадиях, дифференцировать их степень тяжести и исключать ложные срабатывания. Установлено влияние термической обработки на спектральные характеристики сигнала, которое нивелируется за счет относительности предложенных показателей. Разработанная методика автоматизирует процесс диагностики, снижает трудоемкость и может быть интегрирована в системы прогнозного обслуживания промышленного оборудования.