Application of the local meshing plane in detecting assembly and manufacturing errors of gears

In the paper application of the local meshing plane concept is discussed and applied for overall gear quality assessment. Knowing the kinematic properties of the machine (i.e. gear teeth numbers) it is possible to modify the gearbox vibroacoustic signal in such a manner that its fragments will be linked to different rotating parts. This allows for presentation of a raw or processed gearbox signal in a form of three dimensional map on the plane "pinion teeth x gear teeth" called local meshing plane. Meshing plane in Cartesian coordinates allows for precise location and assessment of gear faults in terms of meshing quality of consecutive teeth pairs. Although the method was applied to simulated signals generated by a gearbox model, similar results were obtained for the measurement signals recorded during the back-to-back test stand experiment. Described method could be used for assessing the manufacturing quality of gears, the assembly quality as well as for the fatigue gear failure evaluation during normal exploitation.

W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania lokalnej płaszczyzny przyporu do oceny jakości pracy przekładni zębatej. Znając własności kinematyczne przekładni (tj. liczby zębów kół) możliwe jest takie przekształcenie sygnału wibroakustycznego emitowanego przez przekładnię, że poszczególne jego fragmenty będą związane z kinematyką wirujących wałów. Pozwala to na przedstawienie oryginalnego lub przetworzonego sygnału w formie trójwymiarowej mapy na płaszczyźnie "zęby zębnika x zęby koła" nazywanej lokalną płaszczyzną przyporu. Płaszczyzna przyporu, we współrzędnych kartezjańskich pozwala na lokalizację i ocenę uszkodzeń przekładni poprzez ocenę jakości poszczególnych przyporów wszystkich par zębatych. Metodę zaprezentowano na przykładzie sygnałów generowanych przez model symulacyjny przekładni zębatej oraz zweryfikowano na stanowisku mocy krążącej. Opisana metoda może być używana zarówno do oceny jakości wykonania i montażu jak też do wykrywania uszkodzeń zmęczeniowych przekładni zębatych.