齒輪箱中關(guān)鍵零件異常導(dǎo)致的振動特征分析
發(fā)布時間:2017-06-03 06:08
本文關(guān)鍵詞:齒輪箱中關(guān)鍵零件異常導(dǎo)致的振動特征分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:齒輪箱是一個具有固定傳動比、較大傳動轉(zhuǎn)矩和緊湊結(jié)構(gòu)的傳動設(shè)備,在傳動部件中其被廣泛應(yīng)用于改變和傳遞動力,在機械設(shè)備中,它是非常重要但也很容易產(chǎn)生故障的組成部分,它的運行狀態(tài)直接決定整個設(shè)備能否正常運轉(zhuǎn)。所以,對齒輪箱進行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷,具有十分重要的意義。 齒輪箱故障模擬實驗臺,能夠按照設(shè)定的故障運行以表現(xiàn)出異常特性,從而提取異常信號樣本,讓研究人員可以方便地驗證研究故障診斷方法,并且也為齒輪箱故障診斷提供了理論支持。 本文用實驗室齒輪箱故障診斷實驗臺作為研究對象,對以下幾點進行介紹和研究: (1)介紹采用時、頻域方法對齒輪箱故障特征進行提取的特點。對時、頻域分 析理論進行介紹,然后分析采集的實驗數(shù)據(jù),,獲取對應(yīng)的故障特征。 (2)針對齒輪箱軸承振動信號,提出了共信息熵的概念,通過比對原始信號和用不同小波基進行信號分析后的重構(gòu)信號之間的相似度,共信息熵值越大則分析效果越好,從而選取最合適的小波基函數(shù)和分解層數(shù),其次介紹了基于小波包分解的信號能量特征向量的提取方法。 (3)針對實驗室的齒輪箱故障實驗臺只能對單個齒輪的某一項故障進行觀測且故障程度單一的特點,本文用solidworks進行建模,提出了一種全新的齒輪箱故障模擬實驗臺的設(shè)計構(gòu)想,該設(shè)計故障件更換方便,能自行設(shè)置故障程度,并實現(xiàn)多種故障耦合的效果。 時域分析法主要采用特征參數(shù)法,特征參數(shù)一般有均值、方差、均方差、峭度指標(biāo)、裕度指標(biāo)等。頻域分析法包括頻譜分析、倒頻譜分析以及細化譜分析等。時、頻域分析能夠直觀的提供齒輪箱的故障特征,對于一些簡單的齒輪箱故障效果明顯,但是它難以兼顧時頻信息,具有很大的局限性,因此在實際的工作中,許多故障不易檢測,應(yīng)運而生了各種時頻分析方法。小波分析是一種優(yōu)良的時頻分析方法,可以調(diào)節(jié)時域、頻域的分辨率,因此十分擅于處理非平穩(wěn)信號。
【關(guān)鍵詞】:齒輪箱 特征提取 共信息熵 時域分析 頻域分析 小波分析
【學(xué)位授予單位】:內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TH165.3;TH132.41
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-9
- 1 緒論9-13
- 1.1 課題研究背景和意義9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
- 1.3 齒輪箱故障診斷的方法研究11-12
- 1.4 論文主要內(nèi)容安排12-13
- 2 齒輪箱的故障類型及振動機理13-22
- 2.1 齒輪箱故障的主要形式13-14
- 2.2 齒輪的故障類型及振動機理14-18
- 2.2.1 齒輪的故障類型14-15
- 2.2.2 齒輪的振動機理15-18
- 2.3 滾動軸承的故障類型及振動機理18-21
- 2.3.1 軸承的故障類型18-19
- 2.3.2 滾動軸承的振動機理19-21
- 2.4 小結(jié)21-22
- 3 齒輪振動信號時、頻域特征表征22-34
- 3.1 時域分析法22-23
- 3.2 頻域分析法23-28
- 3.2.1 傅里葉變換23-24
- 3.2.2 倒頻譜分析24-26
- 3.2.3 細化譜譜分析26-28
- 3.3 齒輪箱振動信號時、頻域分析28-33
- 3.3.1 實驗室齒輪箱實驗臺硬件平臺28-29
- 3.3.2 正常齒輪箱振動信號分析29-30
- 3.3.3 齒輪磨損振動信號分析30-32
- 3.3.4 齒輪斷齒振動信號分析32-33
- 3.4 小結(jié)33-34
- 4 基于小波分析的齒輪箱中軸承故障信號刻畫34-49
- 4.1 小波變換34-36
- 4.1.1 連續(xù)小波變換34-35
- 4.1.2 離散小波變換35-36
- 4.2 小波包變換36-38
- 4.2.1 小波包定義36
- 4.2.2 小波包的空間分解36-37
- 4.2.3 小波包變換算法37-38
- 4.3 小波基選擇研究38-45
- 4.3.1 小波基性質(zhì)38-42
- 4.3.2 小波基選擇方法的定量研究42-45
- 4.4 特征提取方法45-48
- 4.5 小結(jié)48-49
- 5 齒輪箱實驗臺結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)想49-63
- 5.1 傳動方案50-51
- 5.1.1 選擇電機50
- 5.1.2 確定傳動比50
- 5.1.3 傳動裝置的運動和動力參數(shù)50-51
- 5.2 直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算51-55
- 5.2.1 小花鍵齒輪51-52
- 5.2.2 雙聯(lián)齒輪52-53
- 5.2.3 三聯(lián)齒輪53-54
- 5.2.4 大花鍵齒輪54-55
- 5.3 軸的設(shè)計計算55-57
- 5.3.1 輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計55-56
- 5.3.2 中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計56
- 5.3.3 輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計56-57
- 5.4 軸承的建模57-58
- 5.5 其他零部件的建模58-60
- 5.5.1 擋油環(huán)58
- 5.5.2 端蓋58-59
- 5.5.3 軸承套59
- 5.5.4 鍵59-60
- 5.6 設(shè)置齒輪故障60-61
- 5.7 齒輪箱整體裝配61-62
- 5.8 小結(jié)62-63
- 結(jié)論63-64
- 參考文獻64-68
- 在學(xué)研究成果68-69
- 致謝69
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條
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本文編號:417418
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