Rezgésdiagnosztikai módszerek elemzése IoT hajtóművek fejlesztésének megvalósításához

Analysis of vibration diagnostic methods for the development of IoT gearboxes

Szerzők

  • Luca Éva LISZI Pannon Egyetem, Mérnöki Kar, Géptan Intézeti Tanszék, H-8200 Veszprém, Egyetem utca 10, Magyarország
  • Éva KOCSISNÉ PFEIFER Pannon Egyetem, Mérnöki Kar, Géptan Intézeti Tanszék, H-8200 Veszprém, Egyetem utca 10, Magyarország

Kulcsszavak:

gear, planetary gear, vibration, IoT-based engine, vibration monitoring sensor , /, fogaskerék, bolygómű, rezgés, IoT hajtómű, rezgésdiagnosztikai szenzor

Absztrakt

During the operation of gear engines, the occuring vibrations not only generate noise but also have a significant impact on the performance and service life of the engine. The aim of the article is to review the dynamic effects that excite vibrations and to present the most commonly-used vibration diagnostic methods for both conventional and planetary gear systems. In IoT-based gear drives that facilitate vibration diagnostics, the type of sensors fundamentally determines the reliability of condition monitoring systems. Another objective of the article is to establish a basis for selecting the optimal type of sensor applicable to the vibration diagnostic system of an IoT-based test bench to be implemented a research project.

Kivonat

A fogaskerekes hajtóművek működése közben fellépő rezgések a zajkeltés mellett jelentős hatással vannak a hajtómű teljesítményére és élettartamára is. A cikk célja a rezgéseket gerjesztő dinamikai hatások áttekintése és a főbb rezgésdiagnosztikai módszerek bemutatása mind a hagyományos, mind a bolygóműves hajtórendszerek esetében. A rezgésdiagnosztikát megkönnyítő IoT-alapú hajtóművekben az érzékelők megfelelő kiválasztása alapvetően meghatározza az állapotfelügyeleti rendszerek megbízhatóságát. A cikk további célja egy kutatás keretében megvalósítandó IoT-alapú tesztpad rezgésdiagnosztikai rendszeréhez alkalmazható optimális szenzortípus kiválasztásának megalapozása.

Hivatkozások

Xu, J., Li, X., Chen, R., Wang, L., Yang, Z., & Yang, H. (2021). Dynamic Characteristics Analysis of Gear-Bearing System Considering Dynamic Wear with Flash Temperature. Mathematics, 9(21), 2739.

Radzevich, S. P., & Dudley, D. W. (1994). Handbook of Practical Gear design. CRC Press.

Fogaskerék alapismeretek [Online előadásanyag]. Széchenyi István Egyetem, Géptan Tanszék. Elérhető: https://gtt.sze.hu/images/Mechatronika/eroatvitel/Fogaskerek_alapismeretek.pdf [Letöltve: 2025]

Chaari, F., Bartelmus, W., Zimroz, R., Fakhfakh, T., & Haddar, M. (2012). Gearbox vibration signal amplitude and frequency modulation. Shock and Vibration, 19(4), 635-652.

Liang, X., Zhang, H., Liu, L., & Zuo, M. J. (2016). The influence of tooth pitting on the mesh stiffness of a pair of external spur gears. Mechanism and Machine Theory, 106, 1-15.

Chen, Z., & Shao, Y. (2011). Dynamic simulation of spur gear with tooth root crack propagating along tooth width and crack depth. Engineering failure analysis, 18(8), 2149-2164.

Ouyang, T., Wang, J., Mo, X., & Li, Y. (2023). Vibration and cavitation in high-speed gears caused by faults. International Journal of Mechanical Sciences, 250, 108322, https://armoloy.com/cavitation-causes-effects-and-solutions/

Lin, J., & Parker, R. G. (1999). Analytical characterization of the unique properties of planetary gear free vibration. Journal of Vibration and Acoustics, 121(3), 316–321.

Kim, J. S., Park, N., & Lee, H. (2016). Vibration analysis of a planetary gear system based on the transfer matrix method. Journal of Mechanical Science and Technology, 30(2), 611–621.

Xiang, L., Gao, N., & Hu, A. (2017). Dynamic analysis of a planetary gear system with multiple nonlinear parameters. Journal of Computational and Applied Mathematics, 327, 325–340.

Gao, B., Wang, Y., & Yu, G. (2023). Research progress on the dynamic characteristics of planetary gear transmission in a Non-Inertial system. Machines, 11(7), 751.

Deng, L., Kundur, V., Naga, N. S. J., Ozel, M. K., Yilmaz, E., Ozev, S., & Dar, T. (2013, March). Electrical calibration of spring-mass MEMS capacitive accelerometers. Design, Automation & Test in Europe Conference & Exhibition (DATE)(pp. 571-574). IEEE.

Huang, L., & Chang, J. (2023). Vibration Characterization and Fault Diagnosis of a Planetary Gearbox with a Wireless Embedded Sensor. Applied Sciences, 13(2), 729.

Letöltések

Megjelent

2026-04-21