Диагностические признаки износа боковых поверхностей зубьев на основе анализа параметров зубцовой спектральной составляющей

Износ боковых поверхностей зубьев редукторов авиационных газотурбинных двигателей является распространённым и наиболее опасным их дефектом. Практика показывает, что наиболее эффективным методом контроля технического состояния роторных машин, в том числе зубчатых зацеплений, является виброакустическая диагностика. Использование широко применяемого диагностического признака износа боковых поверхностей зубьев зубчатого зацепления в виде интенсивности n-мерного вектора гармонического ряда от ряда зубцовых гармоник в рассматриваемом случае затруднительно. Это связано с необходимостью измерения параметров вибрации в широком диапазоне частот и низкой интенсивностью высших зубцовых гармоник. Факторы, влияющие на величину кинематической погрешности, такие как: технологические (погрешности изготовления и сборки), режимные (частота вращения, температура, передаваемая нагрузка), конструктивные (податливость деталей зубчатого зацепления, модификация боковой поверхности зубьев) и износ боковых поверхностей зубьев, приводят к существенному росту ширины зубцовой спектральной составляющей. Это позволило предложить диагностические признаки износа на основе анализа изменения её ширины. На примере дифференциального редуктора турбовинтового двигателя экспериментально подтверждено, что использование автоспектра с шириной фильтра много меньше ширины зубцовой спектральной составляющей малоэффективно при исследовании рассматриваемого дефекта. Более чувствительны к износу характеристики спектральной составляющей первой зубцовой гармоники в виде её ширины на выбранных уровнях относительно максимального значения и их комбинаций, интенсивности зубцовой гармоники, определённой в функции спектральной плотности мощности. Полученные зависимости предложенных параметров от величины износа имеют явно выраженный нелинейный характер. Предложенные диагностические признаки позволяют в несколько раз сократить исследуемый частотный диапазон.