齒輪箱組裝誤差之診斷方法

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

103100254

專利證號

I 509536

專利獲證名稱

齒輪箱組裝誤差之診斷方法

專利所屬機關 (申請機關)

國立虎尾科技大學

獲證日期

2015/11/21

技術說明

齒輪應用於傳動系統時，先通過單一齒輪零件製造及量測後，再進行齒輪箱裝配動作。然而，在單一個齒輪零件符合精度等級條件下，裝配者依然無法判斷在齒輪組裝配過程中其最終的傳動特徵是否符合傳動需求。由於利用實驗進行齒輪箱失效診斷時，必需準備元件具有各種製造缺失與組裝誤差，以便模擬各種傳動失效模式，從而建立齒輪箱失效診斷的資料庫，相當費時且效果不彰。 本專利提出一創新的齒輪箱裝配失效判斷方法，用以判斷齒輪的組裝失效特徵。在3D齒輪對安裝模型下，以HyperMesh前處理器進行有限元素模型網格劃分、材料性質設定、碰撞接觸模式的選擇、速度載荷設定、沙漏控制設定與輸出條件控制等，最後藉由LS-DYNA顯式動力學軟體進行齒輪對運轉時頻域訊號之模擬。利用快速傅立葉、功率譜、經驗模態分解法和小波分析進行訊號處理，藉以提取齒輪對安裝失效特徵參數，最後結合倒傳遞類神經網路和機率神經網路進行診斷系統的訓練。為驗證本專利所提出之創新方法，以一對螺旋傘齒輪為例，配合開發之診斷系統進行故障診斷，驗證所提之創新方法之可行性，該方法亦可應於其它系統。 In a gearbox, the gears are manufactured and measured respectively, and then assembled together with other components. Although the qualities of the gears satisfy the specification, engineers still cannot make sure whether the transmission quality is satisfied. If a gearbox needed to be diagnosticated, the experiments need to be well simulated considering different faults and assembly errors. In this patent, a novel method is proposed to diagnose the assembly failure of a gearbox. LS-DYNA is utilized to analyze the dynamic responses of gear transmission in time domain. The FFT, power spectrum, EMD, and wavelet analysis are applied for signal processing. The fault characteristic parameters can thus be extracted and regularized. BPN and PNN are then applied to develop the diagnosis system. A pair of meshed spiral bevel gear is done as an example to validate the proposed diagnostic system is useful. The developed system can also be used in others system.

備註

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

智財技轉組

連絡電話

(05)6315933

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