本文關(guān)鍵詞：基于零空間追蹤和S變換時(shí)域邊際譜的齒輪箱故障診斷，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：機(jī)械設(shè)備故障診斷作為監(jiān)測(cè)機(jī)械系統(tǒng)工作狀態(tài)，保障機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)一直受到廣泛關(guān)注。而齒輪箱作為整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力傳遞裝置，其運(yùn)行狀態(tài)的好壞直接關(guān)系到整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的健康運(yùn)轉(zhuǎn)。因此齒輪箱故障診斷技術(shù)具有十分重要的工程價(jià)值。 本文主要通過振動(dòng)信號(hào)的處理來對(duì)齒輪箱故障診斷進(jìn)行研究。零空間追蹤算法是近幾年出現(xiàn)的基于算子的信號(hào)分解方法，，在分解非平穩(wěn)信號(hào)和消噪方面有很好的效果。提出了基于S變換的時(shí)域邊際譜，并結(jié)合零空間追蹤算法對(duì)齒輪箱進(jìn)行故障診斷，取得了很好的效果。 本文首先敘述了齒輪箱故障診斷的研究與發(fā)展現(xiàn)狀以及主要的故障診斷技術(shù)，然后介紹了齒輪箱的故障機(jī)理、主要故障類型、信號(hào)特征和常用的信號(hào)處理方法。接著詳細(xì)闡述了零空間追蹤算法的理論基礎(chǔ)和計(jì)算過程，通過與EMD的仿真對(duì)比以及對(duì)加入噪聲的調(diào)制信號(hào)的處理說明了NSP分解方法在分解信號(hào)、處理非平穩(wěn)信號(hào)及消噪方面上的優(yōu)越性。通過對(duì)軸承信號(hào)的分析循序漸進(jìn)的提出基于S變換的時(shí)域邊際譜，能夠識(shí)別微弱沖擊，對(duì)處理微弱故障信號(hào)有很好的效果。然后又提出了基于零空間追蹤算法和S變換時(shí)域邊際譜的齒輪箱故障診斷方法，通過對(duì)齒輪箱齒面磨損、保持架故障、滾動(dòng)體故障、外圈磨損故障的診斷以及故障分類結(jié)果表明該方法能夠很好的體現(xiàn)不同故障工況下的時(shí)頻變化，并找到它們不同于正常工況的特征頻率，符合故障頻率理論值，成功的診斷出故障類型。尤其是滾動(dòng)體故障的成功診斷進(jìn)一步說明該方法對(duì)于診斷微弱故障是十分有效的。
【關(guān)鍵詞】：齒輪箱 故障診斷 零空間追蹤 S變換 時(shí)域邊際譜
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH165.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-17
• 1.1 課題研究背景及意義8
• 1.2 故障診斷研究與發(fā)展概況8-12
• 1.3 齒輪箱故障診斷研究與發(fā)展概況12-15
• 1.4 零空間追蹤算法研究與發(fā)展現(xiàn)狀15
• 1.5 本文主要工作安排15-17
• 2 齒輪箱故障機(jī)理及振動(dòng)分析17-28
• 2.1 齒輪振動(dòng)分析及常見故障17-19
• 2.1.1 齒輪振動(dòng)分析17-18
• 2.1.2 齒輪常見故障18-19
• 2.2 滾動(dòng)軸承振動(dòng)分析及常見故障19-20
• 2.2.1 滾動(dòng)軸承振動(dòng)分析19
• 2.2.2 滾動(dòng)軸承常見故障19-20
• 2.3 齒輪箱故障信號(hào)特征20-22
• 2.3.1 齒輪故障信號(hào)特征20-21
• 2.3.2 滾動(dòng)軸承故障信號(hào)特征21-22
• 2.4 齒輪箱信號(hào)處理方法概述22-27
• 2.4.1 信號(hào)的時(shí)域分析方法22-24
• 2.4.2 信號(hào)的頻域分析方法24-25
• 2.4.3 信號(hào)的時(shí)頻分析方法25-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 3 零空間追蹤算法研究28-43
• 3.1 引言28
• 3.2 信號(hào)分解方法介紹28-31
• 3.3 零空間追蹤算法31-35
• 3.3.1 零空間追蹤算法相關(guān)概念31-32
• 3.3.2 零空間追蹤算法具體過程32-35
• 3.4 零空間追蹤算法的仿真35-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 4 S 變換及其時(shí)域邊際譜43-55
• 4.1 S 變換理論43
• 4.2 S 變換的實(shí)際應(yīng)用示例43-47
• 4.3 S 變換時(shí)域邊際譜47-50
• 4.4 基于零空間追蹤算法和 S 變換時(shí)域邊際譜的故障診斷方法50-53
• 4.5 本章小結(jié)53-55
• 5 齒輪箱故障診斷實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理55-77
• 5.1 齒輪箱故障診斷實(shí)驗(yàn)55-60
• 5.1.1 齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)55
• 5.1.2 齒輪箱故障設(shè)置55-58
• 5.1.3 齒輪箱傳感器布置和數(shù)據(jù)采集58
• 5.1.4 齒輪箱齒輪和滾動(dòng)軸承參數(shù)58-60
• 5.2 基于 NSP 和 S 變換時(shí)域邊際譜的實(shí)驗(yàn)振動(dòng)信號(hào)處理60-76
• 5.2.1 正常工況信號(hào)分析60-64
• 5.2.2 齒面磨損故障信號(hào)分析64-66
• 5.2.3 保持架故障信號(hào)分析66-68
• 5.2.4 滾動(dòng)體故障信號(hào)分析68-70
• 5.2.5 外圈故障信號(hào)分析70-73
• 5.2.6 基于極限學(xué)習(xí)機(jī)的故障分類73-76
• 5.3 本章小結(jié)76-77
• 6 總結(jié)與展望77-78
• 6.1 本文的主要研究內(nèi)容77
• 6.2 今后研究工作展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文83-84
• 致謝84-85

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于零空間追蹤和S變換時(shí)域邊際譜的齒輪箱故障診斷，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：289030