基于油液分析的重负荷齿轮磨损状态评判的研究

论文摘要

本文主要运用油液分析技术对在用齿轮油进行检测,获得齿轮油各项性能参数,综合运用多种分析方法对油液性能参数进行分析,判定齿轮油的润滑性能及其对应的齿轮摩擦副所处的磨损状态,对齿轮摩擦副运行状况进行预测,防止和避免剧烈磨损的发生。综合分析油液性能参数的劣化和摩擦副磨损状态变化的关系,确定齿轮油的使用寿命,为齿轮油的更换提供理论依据。论文研究了重负荷齿轮的润滑形式及失效类型、油液分析技术的相关理论及在设备状态监测中的实际应用,针对齿轮摩擦副的工作原理、润滑情况及磨损形式,运用各种油液分析方法对齿轮油各项性能参数进行检测,并提取出关键性的油液性能参数,为下一步的分析提供科学依据。通过对获取的试验数据进行聚类分析和基于物元模型的评判完成对齿轮磨损状态的辨识,运用色谱分析、关联规则分析获得齿轮油润滑性能和摩擦副磨损状态的关系。论文进行重负荷齿轮磨损状态的评价,是通过对齿轮油进行分析来监测重负荷齿轮在运行过程中的磨损状态,将齿轮油润滑性能与摩擦副磨损状态联系起来,最终达到防止因齿轮润滑失效而导致齿轮发生剧烈磨损的目的。论文以油液分析为主要分析手段,运用色谱法分析重负荷齿轮油极压抗磨性能的变化趋势,得出齿轮油极压抗磨性能在车辆到达一定试验里程时出现劣化;将色谱分析结果与油液理化性能指标和磨损性能参数的变化趋势相互比较,得出各性能参数的变化趋势大致相同;运用聚类统计分析法对油液分析结果进行聚类分析,能够直观的分析出齿轮摩擦副所处的磨损状态;运用磨损状态的物元评判模型对重负荷齿轮磨损状态进行辨识,可以很确切的辨识出重负荷齿轮摩擦副所处的磨损状态;运用Apriori算法计算齿轮油润滑性能和摩擦副磨损状况之间的关联规则,得出齿轮油的润滑性能对摩擦副的磨损有很大的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 齿轮故障及诊断
• 1.2.1 齿轮常见故障
• 1.2.2 齿轮故障诊断
• 1.3 研究现状与发展
• 1.3.1 齿轮磨损的研究
• 1.3.2 齿轮油的使用
• 1.4 本文的主要工作
• 第2章 试验方案与检测结果
• 2.1 检测对象
• 2.1.1 检测对象工作原理
• 2.1.2 重负荷齿轮的润滑类型
• 2.1.3 齿轮磨损类型
• 2.2 齿轮油分析方法及检测结果
• 2.2.1 常规理化性能分析
• 2.2.2 光谱分析数据及PQ指数
• 2.3 本章小结
• 第3章 色谱分析法的应用
• 3.1 极压抗磨添加剂的使用
• 3.2 色谱法测试原理
• 3.2.1 色谱法分析原理
• 3.2.2 柱色谱法在重负荷齿轮油降解机理中的应用
• 3.3 测试仪器与方法
• 3.4 测试结果及分析
• 3.4.1 测试结果
• 3.4.2 色谱检测结果分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 重负荷齿轮磨损状态的评判
• 4.1 聚类统计分析法对齿轮磨损状态的评价
• 4.1.1 数据标准化
• 4.1.2 计算相异度
• 4.1.3 聚类结果分析
• 4.2 物元评价模型对齿轮磨损状态的评判
• 4.2.1 齿轮箱磨损状态评价物元模型的建立
• 4.2.2 基于物元模型的磨损状态评价及各参数经典域的选择
• 4.3 本章小结
• 第5章 重负荷齿轮油液性能参数的关联规则
• 5.1 关联规则的定义及分类
• 5.1.1 关联规则的定义
• 5.1.2 关联规则的分类
• 5.2 关联规则挖掘算法
• 5.2.1 关联规则挖掘算法的步骤
• 5.2.2 关联规则挖掘算法的分类
• 5.2.3 Apriori算法介绍
• 5.3 齿轮油性能参数的关联规则
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的主要论文及参加的科研项目