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轮齿的弯曲疲劳断裂和齿轮轴、轴瓦的高温烧毁是齿轮箱的主要失效形式,因此对齿轮箱齿根应力和齿轮轴温度的监测是齿轮箱正常工作的有利保障。文中通过对船用二级行星齿轮箱的分析,提出了一种新型的齿轮箱的状态监测系统。确定了齿根应力和齿轮轴温度测量系统的工作方案,基于松散耦合变压器原理的二级非接触感应电能传输系统完成电能的无线传输。最后通过实验验证了二级非接触感应电能传输系统在齿轮箱测量系统的应用是可行的。

关键词：大功率齿轮箱状态监测非接触感应电能传输轴温

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大功率齿轮箱温度与应力测量系统的设计

大功率齿轮箱温度与应力测量系统的设计

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作者：王俊轩哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着时代的发展,技术的进步,大功率齿轮箱运转的速度越来越高,承受的负载也越来越大,这就要求其朝着高效、高速、高可靠性和高安全性方向发展。如何保障它的正常工作,对于整个系统的安全、可靠运行有着非常重要的意义。轮齿的弯曲疲劳... 详细信息

随着时代的发展,技术的进步,大功率齿轮箱运转的速度越来越高,承受的负载也越来越大,这就要求其朝着高效、高速、高可靠性和高安全性方向发展。如何保障它的正常工作,对于整个系统的安全、可靠运行有着非常重要的意义。轮齿的弯曲疲劳断裂和齿轮轴、轴瓦的高温烧毁是齿轮箱的主要失效形式,因此对齿轮箱齿根应力和齿轮轴温度的监测是齿轮箱正常工作的有利保障。本论文的主要研究内容就是对某船用齿轮箱齿根应力和齿轮轴温度测量系统的关键技术进行研究。本文通过介绍和分析了某船用二级行星齿轮箱的工况,确定了齿根应力和齿轮轴温度测量系统的工作方案：通过基于松散耦合变压器原理的二级非接触感应电能传输系统完成电能的无线传输,选用电阻应变片和PT100作为传感器,STC12LE5A60S2作为微处理器进行数据的在线测量,最后通过无线模块APC220-43将数据传至PC端软件显示。本文分析了非接触感应电能传输的工作原理、主要构成和关键技术,并使用互感模型推导出了松散耦合变压器的数学模型;通过理论和实验验证了非接触感应电能传输系统中松散耦合变压器的结构优化要素;最后通过实验验证了二级非接触感应电能传输系统在齿轮箱测量系统的应用是可行的。本文从低功耗、小体积和高精度三个方面设计了该船用齿轮箱行星轮齿根应力和行星轮轴温度测量的测量方案和硬件电路,文中详细分析了应力和温度的设计过程和设计要点,并最终通过模拟实验验证了该方案的可行性。

关键词：大功率齿轮箱非接触感应电能传输齿根应力齿轮轴温度

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