[go: up one dir, main page]

RU2685575C1 - Method of continuous diagnosis of technical condition of support bearings of primary and secondary shafts of gearboxes of transmissions of kamaz in operation - Google Patents

Method of continuous diagnosis of technical condition of support bearings of primary and secondary shafts of gearboxes of transmissions of kamaz in operation Download PDF

Info

Publication number
RU2685575C1
RU2685575C1 RU2018108083A RU2018108083A RU2685575C1 RU 2685575 C1 RU2685575 C1 RU 2685575C1 RU 2018108083 A RU2018108083 A RU 2018108083A RU 2018108083 A RU2018108083 A RU 2018108083A RU 2685575 C1 RU2685575 C1 RU 2685575C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gearbox
kamaz
primary
wear
shafts
Prior art date
Application number
RU2018108083A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Мухамадзакиевич Мухаметдинов
Александр Тихонович Кулаков
Олег Александрович Кулаков
Сергей Юрьевич Коваленко
Константин Владимирович Грибков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет"
Priority to RU2018108083A priority Critical patent/RU2685575C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2685575C1 publication Critical patent/RU2685575C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00Testing of machine parts
    • G01M13/04Bearings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to the field of metrology, in particular to the gearbox parts diagnostics methods. Method of continuous diagnosis of technical condition of support bearings of primary and secondary shafts of gearbox KAMAZ in operation consists in measurement of radial runout of secondary shaft. At that, deviation from the nominal reference value of radial runout of the end of the secondary shaft of the KAMAZ gearbox is measured by means of a strain gauge supported by a support surface of wear-resistant material on secondary shaft through outer surface of speedometer drive worm mounted in cover of rear shaft of KAMAZ gearbox secondary shaft at technically required distance L from bearing, and diagnosis of degree of wear and destruction of support bearings of primary and secondary shafts of gearbox KAMAZ in operation is carried out by precession axis of secondary shaft caused by fracture of common axis of shafts during wear of bearings.
EFFECT: technical result of invention is enabling continuous diagnostics of technical condition of support bearings of primary and secondary shafts of KAMAZ gearbox.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области диагностики в эксплуатации, и может быть использовано для контроля износа деталей коробки передач, в частности износа опорных подшипников, поддерживающих во вращении первичный и вторичный валы коробки передач КАМАЗ.The invention relates to the field of diagnostics in operation, and can be used to monitor the wear of gearbox parts, in particular the wear of support bearings supporting the primary and secondary shafts of a KAMAZ gearbox in rotation.

Наиболее близким по технической сущности является способ обнаружения повреждения, по меньшей мере, одного опорного подшипника двигателя, который содержит следующие этапы: в течение всего периода измерения Р считывают текущий вибрационный сигнал (Vc) механической вибрации компонентов двигателя; в течение периода Р дискретизируют сигнал (Vc); сигнал синхронизируют относительно изменений режима N; сигнал преобразуют в частотный сигнал для получения частотных спектральных полос, упорядоченных по режиму N; вычисляют среднее значение амплитуд спектральных полос, чтобы получить текущую вибрационную сигнатуру (Sc) двигателя; вычисляют степень отклонения (Δ) между сигнатурой (Sc) и нормальной контрольной вибрационной сигнатурой (Ss); и степень отклонения (Δ) сравнивают с указателями дефектов заранее сформированной базы данных, объединяющей теоретические повреждения опорных подшипников двигателя, для определения потенциальных повреждений опорного подшипника (патент РФ №2558007 С2, 03.11.2010, G01M 13/04). Технический результат заключается в возможности проведения диагностики в реальном времени и повышении точности обнаружения дефектов на различных режимах вращения вала двигателя.The closest in technical essence is a method for detecting damage to at least one engine support bearing, which comprises the following steps: during the entire measurement period P, read the current vibration signal (Vc) of the mechanical vibration of the engine components; during period P, the signal (Vc) is sampled; the signal is synchronized with respect to changes in the N mode; the signal is converted into a frequency signal to obtain frequency spectral bands, ordered by mode N; calculate the average amplitude of the spectral bands to obtain the current vibration signature (Sc) of the engine; calculate the degree of deviation (Δ) between the signature (Sc) and the normal control vibration signature (Ss); and the degree of deviation (Δ) is compared with the indexes of defects in a pre-formed database, combining theoretical damage to the engine bearings, to determine potential damage to the support bearing (RF Patent No. 2558007 C2, 03.11.2010, G01M 13/04). The technical result consists in the possibility of carrying out diagnostics in real time and improving the accuracy of detecting defects in various modes of rotation of the motor shaft.

В прототипе применяется метод обнаружения износа опорных подшипников, в котором измеряют вибрационный сигнал газотурбинного двигателя для вычисления вибрационной энергии сигнала при помощи статистического метода.The prototype uses a method for detecting wear of support bearings, in which the vibration signal of a gas turbine engine is measured to calculate the vibration energy of a signal using a statistical method.

Принцип, на котором основано изобретение (патент РФ №2558007 С2, 03.11.2010, G01M 13/04), состоит в том, что в сильно зашумленной среде частота, появляющаяся в результате повреждения подшипника, пропорциональна скорости вращения вращающегося вала, поддерживаемого подшипником, и что эта частота передается на датчик ускорения через компоненты двигателя, которые сами по себе вибрируют, в частности, на основных частотах.The principle on which the invention is based (RF patent No. 2558007 C2, 03.11.2010, G01M 13/04) is that in a highly noisy environment the frequency resulting from bearing damage is proportional to the speed of rotation of the rotating shaft supported by the bearing, and that this frequency is transmitted to the acceleration sensor through the engine components, which themselves vibrate, in particular, at the fundamental frequencies.

Прототип имеет ряд недостатков. Измерения датчиков вибрации искажаются на высокооборотном рабочем режиме газотурбинного двигателя естественной вибрационной средой, что значительно затрудняет распознавание вибрационных уровней, характерных для повреждения.The prototype has several disadvantages. Measurements of vibration sensors are distorted on a high-speed operating mode of a gas turbine engine with a natural vibration environment, which makes it difficult to recognize the vibration levels characteristic of damage.

Данный способ (патент РФ №2558007 С2, 03.11.2010, G01M 13/04) предусматривает считывание вибрационного сигнала, поступающего от датчиков вибрации, которые могут обнаруживать все вибрации, исходящие от компонентов газотурбинного двигателя. При этом обнаружение повреждения опорного подшипника осуществляют на основании идентификации вибрационных уровней, которые превышают порог, заранее определенный для нормального подшипника, и для которых идентифицируют один и тот же фактор. Для этого необходима база данных дефектов, объединяющая все повреждения опорных подшипников двигателя.This method (patent of the Russian Federation No. 2558007 С2, 03.11.2010, G01M 13/04) provides for the reading of a vibration signal coming from vibration sensors, which can detect all vibrations emanating from components of a gas turbine engine. In this case, the detection of damage to the support bearing is carried out on the basis of the identification of vibration levels that exceed the threshold predetermined for a normal bearing, and for which the same factor is identified. This requires a defect database that combines all damage to the engine bearings.

Чтобы выявить дефекты, сигнал измеряют во время изменения режима двигателя, то есть во время изменения режимов вращения валов.To identify defects, the signal is measured during a change in the engine mode, that is, during a change in the modes of rotation of the shafts.

Степень отклонения сравнивают с указателями дефектов заранее сформированной базы данных, объединяющей повреждения опорных подшипников двигателя.The degree of deviation is compared with the indexes of defects in a pre-formed database that combines damage to the engine support bearings.

Применение данного способа (патент РФ №2558007 С2, 03.11.2010, G01M 13/04) возможно в стационарных условиях при наличии заранее сформированной базы данных, объединяющей повреждения опорных подшипников двигателя путем тщательного анализа полученных данных по степени отклонения от нормы. Кроме того, каждый процесс диагностирования предусматривает получение вибросигнала во время изменения режимов работы с холостого на промежуточный, что невозможно осуществить в период работы на реальных режимах, из чего следует непригодность способа для бортового диагностирования.The application of this method (RF patent No. 2558007 C2, 03.11.2010, G01M 13/04) is possible under stationary conditions if there is a pre-formed database that combines damage to the engine bearings by carefully analyzing the data obtained by the degree of deviation from the norm. In addition, each process of diagnosing provides for obtaining a vibrosignal while changing the operation modes from idle to intermediate, which is impossible to perform while working on real modes, which implies the unsuitability of the method for on-board diagnostics.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение возможности непрерывного диагностирования степени изнашивания и разрушения опорных подшипников первичного и вторичного валов коробки передач КАМАЗ в эксплуатации путем сравнения полученного сигнала с тензометрического датчика, например индуктивного датчика положения, установленного в крышке заднего подшипника вторичного вала, с эталонным.The technical result of the present invention is to provide the possibility of continuous diagnosis of the degree of wear and destruction of the support bearings of the primary and secondary shafts of a KAMAZ gearbox in operation by comparing the received signal from a strain gauge, such as an inductive position sensor installed in the rear bearing cap of the secondary shaft, with a reference one.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе непрерывного диагностирования степени изнашивания и разрушения опорных подшипников первичного и вторичного валов коробки передач КАМАЗ в эксплуатации измеряется радиальное биение конца вторичного вала коробки передач КАМАЗ от внешней поверхности червяка привода спидометра через опорную пластину из износостойкого материала, для чего в крышку заднего подшипника вторичного вала вмонтирован тензометрический датчик, например индуктивный датчик положения, на технологически необходимом расстоянии L от подшипника. Отклонение сигнала от номинального эталонного значения свидетельствует о повышенной амплитуде радиального биения конца вторичного вала коробки передач из-за образования прецессии оси вторичного вала, вызванной переломом общей оси валов вследствие изнашивания хотя бы одного опорного подшипника первичного и вторичного валов коробки передач.This technical result is achieved by the fact that in the method of continuous diagnosis of the degree of wear and destruction of the support bearings of the primary and secondary shafts of the KAMAZ gearbox in operation, the radial runout of the end of the output shaft of the KAMAZ gearbox from the outer surface of the speedometer drive worm is measured through a wear plate made of wear-resistant material. A strain gauge sensor, such as an inductive position sensor, is mounted in the rear bearing cap of the secondary shaft. and the required distance L from the bearing. The deviation of the signal from the nominal reference value indicates an increased amplitude of the radial runout of the output shaft end of the gearbox due to the formation of precession of the output shaft axis caused by a fracture of the common shaft axis due to wear of at least one support bearing of the gearbox primary and secondary shaft.

На фиг. 1 показана схема, иллюстрирующая способ непрерывного диагностирования технического состояния опорных подшипников первичного и вторичного валов коробки передач КАМАЗ в эксплуатации, где 1 - крышка заднего подшипника вторичного вала; 2 - индуктивный датчик положения; 3 - опорная пластина (пята) из износостойкого материала; 4 - фланец крепления карданного вала; 5 - вторичный вал коробки передач КАМАЗ модели 142; 6 - червяк привода спидометра; 7 - шестерня привода спидометра; 8 - задний подшипник вторичного вала.FIG. 1 is a diagram illustrating the method of continuous diagnosis of the technical condition of the support bearings of the primary and secondary shafts of a KAMAZ gearbox in operation, where 1 is the rear bearing cap of the output shaft; 2 - inductive position sensor; 3 - support plate (heel) of wear-resistant material; 4 - flange mounting the propeller shaft; 5 - the secondary shaft of the KAMAZ model 142 transmission; 6 - speedometer drive worm; 7 - speedometer drive gear; 8 - the rear bearing of the secondary shaft.

На фиг. 2 показана кинематическая схема расположения валов и опор силового агрегата, где 9 - коленчатый вал; 10 - блок цилиндров; 11 - маховик; 12 - узел сцепления; 8, 13, 15, 19 - подшипник; 14 - картер коробки передач; 16 - синхронизатор IV-V передач; 17 - шестерня IV передачи; 5 - вторичный вал коробки передач; 2 - индуктивный датчик положения; 1 - крышка заднего подшипника вторичного вала; 6 - червяк привода спидометра; 18 - первичный вал коробки передач.FIG. 2 shows the kinematic layout of the shafts and supports of the power unit, where 9 is the crankshaft; 10 - the block of cylinders; 11 - a flywheel; 12 - clutch unit; 8, 13, 15, 19 - the bearing; 14 - transmission case; 16 - synchronizer IV-V gear; 17 - gear IV transmission; 5 - gearbox secondary shaft; 2 - inductive position sensor; 1 - cover of the rear bearing of the secondary shaft; 6 - speedometer drive worm; 18 - a primary shaft of a transmission.

Способ непрерывного диагностирования степени изнашивания и разрушения опорных подшипников первичного и вторичного валов коробки передач КАМАЗ в эксплуатации осуществляется следующим образом.The method of continuous diagnosis of the degree of wear and destruction of the bearings of the primary and secondary shafts of the KAMAZ gearbox in operation is as follows.

Предварительно в крышку заднего подшипника 1 (фиг. 1) вторичного вала 5 (фиг. 1) коробки передач на технологически необходимом расстоянии L от подшипника монтируется тензометрический датчик, например индуктивный датчик положения 2 (фиг. 1), к которому закреплена опорная пластина 3 (фиг. 1) из износостойкого материала. Вторичный вал 5 (фиг. 2) коробки передач с исправными опорными подшипниками 8, 15 (фиг. 2) при вращении имеет определенную амплитуду радиального биения, которую через опорную пластину 3 (фиг. 1) из износостойкого материала воспринимает тензометрический датчик, например индуктивный датчик положения 2 (фиг. 1), от внешней поверхности червяка привода спидометра 6 (фиг. 1). Амплитуда радиального биения конца вторичного вала 5 (фиг. 2) коробки передач с исправными опорными подшипниками 8, 15 (фиг. 2) при вращении принимается за номинальное эталонное значение исправного технического состояния опорных подшипников 8, 15 (фиг. 2) первичного 18 (фиг. 2) и вторичного 5 (фиг. 2) валов коробки передач.Preliminary, in the rear bearing cover 1 (Fig. 1) of the secondary shaft 5 (Fig. 1) of the gearbox, at the technologically necessary distance L from the bearing, a strain gauge is mounted, for example an inductive position sensor 2 (Fig. 1) to which the support plate 3 is attached ( Fig. 1) of wear-resistant material. The secondary shaft 5 (fig. 2) of a gearbox with serviceable support bearings 8, 15 (fig. 2) has a certain radial runout amplitude, which through a supporting plate 3 (fig. 1) of a wear-resistant material perceives a strain gauge, for example, an inductive sensor position 2 (Fig. 1), from the outer surface of the worm drive speedometer 6 (Fig. 1). The amplitude of the radial runout of the end of the output shaft 5 (Fig. 2) of the gearbox with serviceable support bearings 8, 15 (Fig. 2) during rotation is taken to be the nominal reference value of the serviceable technical condition of the support bearings 8, 15 (Fig. 2) of the primary 18 (Fig 2) and secondary 5 (fig. 2) transmission shafts.

Исследованиями установлен процесс изнашивания и взаимодействия элементов при развитии отказов. Во время эксплуатации автомобиля температура в опорном подшипнике 19 (фиг. 2) первичного вала 18 (фиг. 2) повышается за счет нагрева коленчатого вала 9 (фиг. 2) двигателя от масла и блока цилиндров 10 (фиг. 2), маховика 11 (фиг. 2) за счет трения с диском сцепления 12 (фиг. 2) и резинового уплотнительного кольца, установленного на заднем торце коленчатого вала 9 (фиг. 2), за счет силы трения, возникающей при вращении коленчатого вала 9 (фиг. 2). Температура в опорном подшипнике 19 (фиг. 2) первичного вала 18 (фиг. 2) во время работы составляет порядка 150°С, что приводит к разжижению и вытеканию смазки из опорного подшипника 19 (фиг. 2) первичного вала 18 (фиг. 2). Уменьшение количества смазки приводит к более скорому изнашиванию и отказу опорного подшипника 19 (фиг. 2) первичного вала 18 (фиг. 2).Research has established the process of wear and interaction of elements in the development of failures. During car operation, the temperature in the thrust bearing 19 (Fig. 2) of the input shaft 18 (Fig. 2) is increased by heating the crankshaft 9 (Fig. 2) of the engine from the oil and the cylinder block 10 (Fig. 2), the flywheel 11 ( Fig. 2) due to friction with the clutch disc 12 (Fig. 2) and a rubber sealing ring mounted on the rear end of the crankshaft 9 (Fig. 2), due to the friction force that occurs when the crankshaft 9 rotates (Fig. 2) . The temperature in the support bearing 19 (Fig. 2) of the primary shaft 18 (Fig. 2) during operation is about 150 ° C, which leads to the dilution and leakage of grease from the support bearing 19 (Fig. 2) of the primary shaft 18 (Fig. 2 ). Reducing the amount of grease leads to faster wear and failure of the support bearing 19 (Fig. 2) of the primary shaft 18 (Fig. 2).

Одновременно с этим происходит повышение нагрузки на первичный вал 18 (фиг. 2) коробки передач из-за нарастания дисбаланса сцепления 12 (фиг. 2), возникающего вследствие нарушения центрирования среднего ведущего диска, что также способствует скорому выходу из строя опорного подшипника 19 (фиг. 2) первичного вала 18 (фиг. 2), установленного в заднем торце коленчатого вала 9 (фиг. 2).Simultaneously, there is an increase in the load on the primary shaft 18 (Fig. 2) of the gearbox due to an increase in clutch imbalance 12 (Fig. 2) arising from a violation of the centering of the middle drive plate, which also contributes to the speedy failure of the support bearing 19 (Fig 2) the input shaft 18 (FIG. 2) installed in the rear end of the crankshaft 9 (FIG. 2).

Разрушение опорного подшипника 19 (фиг. 2) первичного вала 18 (фиг. 2) коробки передач, установленного в заднем торце коленчатого вала 9 (фиг. 2), приводит к тому, что первичный вал коробки передач теряет одну опору и становится консольным. Консольный конец первичного вала коробки передач воспринимает динамические нагрузки от дисбаланса сцепления 12 (фиг. 2), за счет чего возникает прецессия оси вращения первичного вала 18 (фиг. 2) коробки передач, вызванная переломом общей оси валов, когда ось вращения первичного вала 18 (фиг. 2) постепенно отклоняется от центра и начинает описывать конус, помимо собственного вращения первичного вала 18 (фиг. 2) вокруг своей оси. Это вызывает повышение амплитуды динамических нагрузок, что передается посредством кинематических связей на зубчатое сопряжение первичного вала 18 (фиг. 2) коробки передач с синхронизатором IV-V передач 16 (фиг. 2) и на шлицевое сопряжение синхронизатора IV-V передач 16 (фиг. 2) с вторичным валом 5 (фиг. 2), вызывая повышение интенсивности изнашивания этих поверхностей.Destruction of the support bearing 19 (Fig. 2) of the input shaft 18 (Fig. 2) of the gearbox mounted in the rear end of the crankshaft 9 (Fig. 2) causes the gearbox input shaft to lose one support and become cantilever. The cantilever end of the gearbox primary shaft senses the dynamic loads from the unbalance of the clutch 12 (Fig. 2), due to which a precession of the axis of rotation of the input shaft 18 (Fig. 2) of the gearbox caused by a fracture of the common shaft axis when the axis of rotation of the input shaft 18 ( Fig. 2) gradually deviates from the center and begins to describe the cone, in addition to its own rotation of the input shaft 18 (Fig. 2) around its axis. This causes an increase in the amplitude of the dynamic loads, which is transmitted through kinematic connections to the gear coupling of the input shaft 18 (Fig. 2) of the gearbox with the synchronizer IV-V gear 16 (Fig. 2) and to the splined coupling of the synchronizer IV-V gear 16 (FIG. 2) with the secondary shaft 5 (Fig. 2), causing an increase in the wear rate of these surfaces.

В процессе эксплуатации происходит постоянное переключение передач коробки с осевыми перемещениями валов, особенно вторичного вала 5 (фиг. 2), что приводит к возникновению осевых колебаний подшипников 8, 15 (фиг. 2) и вследствие фреттинг-изнашивания к потере неподвижного характера посадки их обойм в картере 14 (фиг. 2) или на валах. Одновременно происходят и радиальные колебания первичного вала 18 (фиг. 2) под действием дисбаланса сцепления 12 (фиг. 2), с возникновением прецессии, вызванной переломом общей оси валов, что также вызывает фреттинг-изнашивание в сопряжениях подшипников 8, 13 (фиг. 2) с картером и валами 5, 18 (фиг. 2), приводящие к потере неподвижного характера этих сопряжений. После потери неподвижности сопряжения интенсивно возрастают радиальные зазоры валов 5, 18 (фиг. 2), что существенно нарушает условия зацепления зубьев шестерен, переключения передач. Возрастает интенсивность повышения угловых зазоров за счет изнашивания элементов шлицевых сопряжений. Повышение угловых зазоров в свою очередь интенсифицирует рост осевых зазоров. В этом и проявляется взаимное влияние технического состояния элементов коробки передач в процессе эксплуатации.During operation, the gearbox is continuously shifted with axial movements of the shafts, especially the secondary shaft 5 (Fig. 2), which leads to axial oscillations of the bearings 8, 15 (Fig. 2) and, due to fretting wear, loses the stationary nature of their fitment in the crankcase 14 (Fig. 2) or on the shafts. At the same time, radial oscillations of the input shaft 18 (Fig. 2) occur under the action of clutch imbalance 12 (Fig. 2), with the occurrence of precession caused by a fracture of the common shaft axis, which also causes fretting wear in the interfaces of bearings 8, 13 (Fig. 2 ) with crankcase and shafts 5, 18 (Fig. 2), resulting in the loss of the fixed nature of these interfaces. After the loss of immobility of the pairing, the radial clearances of the shafts 5, 18 (Fig. 2) intensively increase, which significantly violates the conditions of gear teeth engagement, gear changes. The intensity of the increase in the angular gaps increases due to wear of the elements of the spline mates. Increasing angular gaps in turn intensifies the growth of axial gaps. This is the manifestation of the mutual influence of the technical state of the gearbox elements during operation.

Увеличение зазоров в сопряжениях вызывает повышение амплитуды динамических нагрузок, что передается посредством кинематических связей на соседние сопряжения, вызывая повышение интенсивности их изнашивания, и может быть определено предлагаемым способом.The increase in gaps in the mates causes an increase in the amplitude of dynamic loads, which is transmitted through kinematic connections to neighboring mates, causing an increase in the intensity of their wear, and can be determined by the proposed method.

При изнашивании и разрушении опорных подшипников 8, 13, 15, 19 (фиг. 2) первичного 18 (фиг. 2) и вторичного 5 (фиг. 2) валов коробки передач кроме радиального биения конца вторичного вала 5 (фиг. 2) появится прецессия, вызванная переломом общей оси валов, что приведет к изменению сигнала тензометрического датчика, например индуктивного датчика положения 2 (фиг. 1), воспринимаемого от внешней поверхности червяка 6 (фиг. 1) привода спидометра через опорную пластину 3 (фиг. 1) из износостойкого материала. Отклонение сигнала от номинального эталонного значения свидетельствует о повышенной амплитуде радиального биения конца вторичного вала 5 (фиг. 1) коробки передач вследствие неисправности хотя бы одного опорного подшипника 8, 13, 15, 19 (фиг. 2) первичного 18 (фиг. 2) и вторичного 5 (фиг. 2) валов коробки передач и является интегральным параметром технического состояния всех опорных подшипников, благодаря возникающей прецессии вала, вызванной переломом общей оси валов, которая принимается в качестве структурного параметра при диагностировании.During wear and destruction of support bearings 8, 13, 15, 19 (Fig. 2) of the primary 18 (Fig. 2) and secondary 5 (Fig. 2) gearbox shafts, apart from the radial runout of the end of the output shaft 5 (Fig. 2), precession will appear caused by a fracture of the common shaft axis, which will lead to a change in the signal of the strain gauge sensor, such as inductive position sensor 2 (Fig. 1), perceived from the outer surface of the worm 6 (Fig. 1) of the speedometer drive through the wear plate 3 (Fig. 1) of wear-resistant material. The deviation of the signal from the nominal reference value indicates an increased amplitude of the radial runout of the end of the output shaft 5 (Fig. 1) of the gearbox due to the failure of at least one support bearing 8, 13, 15, 19 (Fig. 2) of the primary 18 (Fig. 2) and the secondary 5 (fig. 2) of the transmission shafts is an integral parameter of the technical condition of all support bearings, due to the shaft precession caused by the fracture of the common shaft axis, which is taken as a structural parameter in the diagnosis.

Предлагаемый способ дает возможность осуществлять непрерывное диагностирование степени изнашивания и выявлять разрушение опорных подшипников первичного и вторичного валов на ранних стадиях, что позволит избежать повышенного износа остальных деталей коробки передач, а именно вторичного вала коробки передач, шестерен и синхронизаторов вторичного вала коробки передач.The proposed method makes it possible to continuously diagnose the degree of wear and detect the destruction of the support bearings of the primary and secondary shafts at early stages, thus avoiding the increased wear of the remaining parts of the gearbox, namely the output shaft of the gearbox, gears and synchronizers of the output shaft.

Таким образом, по сравнению с прототипом, благодаря выявленному процессу образования прецессии, вызванной переломом общей оси валов, и использованию ее в качестве структурного параметра, заявленный способ обеспечивает возможность непрерывного диагностирования степени изнашивания и разрушения опорных подшипников первичного и вторичного валов коробки передач КАМАЗ в эксплуатации путем получения сигнала с тензометрического датчика, например индуктивного датчика положения, установленного в крышке заднего подшипника вторичного вала.Thus, compared with the prototype, due to the identified process of precession formation caused by the fracture of the common shaft axis and using it as a structural parameter, the claimed method allows continuous diagnostics of the degree of wear and destruction of the support bearings of the primary and secondary shafts of the KAMAZ gearbox in operation by receiving a signal from a strain gauge sensor, such as an inductive position sensor mounted in the rear bearing cap of the output shaft.

Claims (1)

Способ непрерывного диагностирования технического состояния опорных подшипников первичного и вторичного валов коробки передач КАМАЗ в эксплуатации, включающий измерение радиального биения вторичного вала, отличающийся тем, что с целью обеспечения непрерывного диагностирования измеряется отклонение от номинального эталонного значения радиального биения конца вторичного вала коробки передач КАМАЗ с помощью тензометрического датчика, например индуктивного датчика положения, опирающегося опорной поверхностью из износостойкого материала на вторичный вал через внешнюю поверхность червяка привода спидометра, смонтированного в крышку заднего подшипника вторичного вала коробки передач КАМАЗ на технологически необходимом расстоянии L от подшипника, а диагностирование степени изнашивания и разрушения опорных подшипников первичного и вторичного валов коробки передач КАМАЗ в эксплуатации осуществляется по прецессии оси вторичного вала, вызванной переломом общей оси валов при изнашивании подшипников.A method of continuous diagnosis of the technical condition of the support bearings of the primary and secondary shafts of a KAMAZ gearbox in operation, including measurement of the radial runout of the secondary shaft, characterized in that in order to ensure continuous diagnostics, the deviation from the nominal reference value of the radial runout of the end of the output shaft of the KAMAZ gearbox is measured using a strain gauge a sensor, such as an inductive position sensor, supported by a support surface of a wear-resistant mat The serial on the secondary shaft through the outer surface of the worm drive of the speedometer mounted in the rear bearing cover of the secondary shaft of the KAMAZ gearbox at the technologically necessary distance L from the bearing, and the diagnosis of the degree of wear and destruction of the support bearings of the primary and secondary shafts of the KAMAZ gearbox in operation is carried out by axis precession secondary shaft caused by a fracture of the common axis of the shafts during wear of the bearings.
RU2018108083A 2018-03-05 2018-03-05 Method of continuous diagnosis of technical condition of support bearings of primary and secondary shafts of gearboxes of transmissions of kamaz in operation RU2685575C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018108083A RU2685575C1 (en) 2018-03-05 2018-03-05 Method of continuous diagnosis of technical condition of support bearings of primary and secondary shafts of gearboxes of transmissions of kamaz in operation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018108083A RU2685575C1 (en) 2018-03-05 2018-03-05 Method of continuous diagnosis of technical condition of support bearings of primary and secondary shafts of gearboxes of transmissions of kamaz in operation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2685575C1 true RU2685575C1 (en) 2019-04-22

Family

ID=66314412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018108083A RU2685575C1 (en) 2018-03-05 2018-03-05 Method of continuous diagnosis of technical condition of support bearings of primary and secondary shafts of gearboxes of transmissions of kamaz in operation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2685575C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2746076C1 (en) * 2020-10-12 2021-04-06 Булат Гамилевич Харрасов Method for diagnostics of technical condition of rotary equipment

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1928633A (en) * 1931-02-19 1933-10-03 Edward A Rockwell Power unit
US2065620A (en) * 1934-05-09 1936-12-29 John J Shively Multispeed power transmitting device
US2100312A (en) * 1935-03-13 1937-11-30 Borg Warner Transmission
US2107112A (en) * 1935-10-09 1938-02-01 Borg Warner Transmission
US3106851A (en) * 1963-01-18 1963-10-15 Ford Motor Co Power transmission control linkage
US4089216A (en) * 1976-06-14 1978-05-16 Ex-Cell-O Corporation Load measurement device
US5713813A (en) * 1996-07-18 1998-02-03 Von Greyerz; John W. Trans-planetary mechanical torque impeller
RU2165605C1 (en) * 1999-10-04 2001-04-20 Рейбанд Юрий Яковлевич Method of and device for diagnosing condition of internal combustion engine and/or transmission of automobile
RU32042U1 (en) * 2003-04-08 2003-09-10 Открытое акционерное общество "КАМАЗ" Transmission

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1928633A (en) * 1931-02-19 1933-10-03 Edward A Rockwell Power unit
US2065620A (en) * 1934-05-09 1936-12-29 John J Shively Multispeed power transmitting device
US2100312A (en) * 1935-03-13 1937-11-30 Borg Warner Transmission
US2107112A (en) * 1935-10-09 1938-02-01 Borg Warner Transmission
US3106851A (en) * 1963-01-18 1963-10-15 Ford Motor Co Power transmission control linkage
US4089216A (en) * 1976-06-14 1978-05-16 Ex-Cell-O Corporation Load measurement device
US5713813A (en) * 1996-07-18 1998-02-03 Von Greyerz; John W. Trans-planetary mechanical torque impeller
RU2165605C1 (en) * 1999-10-04 2001-04-20 Рейбанд Юрий Яковлевич Method of and device for diagnosing condition of internal combustion engine and/or transmission of automobile
RU32042U1 (en) * 2003-04-08 2003-09-10 Открытое акционерное общество "КАМАЗ" Transmission

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
О.А. Кулаков. ОБОСНОВАНИЕ НОВОЙ МЕТОДИКИ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ОПОРНЫХ ПОДШИПНИКОВ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ АВТОМОБИЛЯ КАМАЗ В ЭКСПЛУАТАЦИИ // Научно-технический вестник Поволжья, N 2, 2018, подписано в печать 20.02.2018 (стр. 25-27). *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2746076C1 (en) * 2020-10-12 2021-04-06 Булат Гамилевич Харрасов Method for diagnostics of technical condition of rotary equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tan et al. Identification of the acoustic emission source during a comparative study on diagnosis of a spur gearbox
EP2259033B1 (en) Angular and torsional vibration monitoring of rotordynamic systems
US20100082276A1 (en) Process for monitoring a drive train component of a wind power plant
US20210317796A1 (en) Method for identifying a change in the operating behavior of a crankshaft drive of a motor vehicle
CN104833510A (en) Acceleration four-phase frequency bearing fault diagnosis method
Barthod et al. Experimental study of dynamic and noise produced by a gearing excited by a multi-harmonic excitation
Dekys Condition monitoring and fault diagnosis
Liu et al. Engine misfire diagnosis based on the torsional vibration of the flexible coupling in a diesel generator set: simulation and experiment
RU2685575C1 (en) Method of continuous diagnosis of technical condition of support bearings of primary and secondary shafts of gearboxes of transmissions of kamaz in operation
Baron et al. Verification of the operating condition of stationary industrial gearbox through analysis of dynamic signal, measured on the pinion bearing housing
JP7351142B2 (en) Rolling bearing condition monitoring method and condition monitoring device
Courrech et al. Condition monitoring of machinery
RU2478923C2 (en) Diagnostics method of technical state of inter-rotor bearing of two-shaft gas turbine engine
Bagde et al. Innovative methods of modeling gear Faults
Zeashan et al. Antifriction bearing diagnostics in a manufacturing industry—A case study
Lacey Using vibration analysis to detect early failure of bearings
KR100749667B1 (en) Engine Condition Diagnosis System Using Crankshaft Speed Variation and Its Method
Minescu et al. Fault detection and analysis at pumping units by vibration interpreting encountered in extraction of oil
RU2495395C1 (en) Method of diagnosing twin-shaft gas turbine engine transmission
Žegarac Analysis of influencing factors that can cause errors in the application of modern methods of sliding bearing diagnostics in machine and electrical systems
RU2238532C2 (en) Method of predicting operation condition of intershaft bearing
Jesse et al. Motor shaft misalignment bearing load analysis
JP2014035337A (en) Motor diagnostic device, method and program
Rudnicki et al. Diagnostic testing of marine propulsion systems with internal combustion engines by means of vibration measurement and results analysis
Gieger et al. Test Strategy for Planetary Gear Systems of Modern Aircraft Engines

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200306