Supporting diagnostic inference by mathematical modelling from one-stage to planetary gearbox systems

The paper shows possibilities of using mathematical modelling and computer simulations for supporting fault detection in gearbox systems. The paper refers to the model given by L. Muller in which the two wheels of a gear-set are reduced to one body. The paper gives the review of the systems with one and two-stage gear-sets. The models are used to investigate influence features/factors of systems with gear-sets to vibration. The torsional and lateral vibration is considered as the signal of a gearbox condition. The factors having influence to vibration signal are divided into four groups, that is: design factors, technology factors, operational factors and change of condition factors. The paper refers to modelling of planetary gearboxes. The paper also refers to the model-based fault diagnosis. Model-based is defined as determination of faults of the system from comparison of available gearbox system measurements with a priori information represented by the system's mathematical model, through generation of residual quantities.

Praca pokazuje możliwości wykorzystania modelowania matematycznego i symulacji komputerowej do wspomagania wykrywania uszkodzeń w układach z przekładniami zębatymi. Praca nawiązuje do modelu L. Mullera w którym dwa koła zębate redukowane są do jednego ciała. Praca jest przeglądem układów z przekładnią jednostopniową i dwustopniową. Modele są używane do badania wpływu cech układu na z przekładniami zębatymi na generację drgań. Rozpatrywane są drgania skrętne i poprzeczne jako sygnał stanu przekładni. Czynniki wpływające na sygnał drganiowy podzielone są na cztery grupy a mianowicie: czynniki konstrukcyjne, technologiczne, eksploatacyjne i czynniki związane ze zmianą stanu. Praca nawiązuje również do modelowania przekładni planetarnych. Nawiązano również do diagnostyki opartej o modelowanie matematyczne (model- based diagnostic). Ten rodzaj diagnostyki zdefiniowano jako wykrywanie uszkodzeń w systemie na podstawie porównania bieżących wyników pomiarowych z informacjami przyjętymi a priori reprezentowanymi jako model matematyczny i powstającego w wyniku tego porównania sygnału rezydualnego.