齒輪故障診斷是機(jī)械診斷中一個(gè)具有代表性的問題。目前齒輪診斷中廣泛使用的是箱體振動信號。而測取箱體振動信號的方法中，大多是通過安裝在軸承座上的加速度傳感器拾取齒輪的振動信號，利用各種分析手段來研究齒輪的運(yùn)行狀態(tài)在振動信息中具有怎樣的特征，從而實(shí)現(xiàn)對齒輪的故障進(jìn)行識別、診斷。但由于從故障激勵(lì)到箱體振動信號之間的傳遞過程非常復(fù)雜，而且容易受到干擾，所以對故障進(jìn)行診斷的結(jié)果并不令人特別滿意。本論文提出了利用扭轉(zhuǎn)振動信號來提取齒輪故障信息的方法，以此進(jìn)行齒輪的故障診斷研究。 從齒輪的振動機(jī)理分析，齒輪可以被簡化為以輪齒為彈簧、以齒輪本體為質(zhì)量的振動系統(tǒng)，由了齒輪嚙合剛度的周期性變化、齒輪誤差、齒輪損傷引起的扭矩變化等原因引起的激振力的作用，齒輪將會產(chǎn)生圓周方向的扭轉(zhuǎn)振動。所以從齒輪傳動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)信號中可以得到扭振形式的嚙合振動信號。當(dāng)載荷穩(wěn)定時(shí)，從故障激勵(lì)到扭振信號之間的變換與傳遞過程，比同樣激勵(lì)到箱體往復(fù)振動之間的過程要簡單的多，而且，扭振信號不像往復(fù)振動信號容易受到其它振源產(chǎn)生的機(jī)械波的干擾，所以扭振信號比往復(fù)振動信號對故障更加敏感、信噪比更高，利用扭振信號更容易發(fā)現(xiàn)齒輪的早期故障。 所以，如果我們能有效地拾取扭轉(zhuǎn)振動信號，就能得到一種更有效的齒輪故障診斷方法。但是，扭轉(zhuǎn)振動的測量需要測量軸的轉(zhuǎn)動速度和軸的扭矩，以往由于技術(shù)上的原因，要測量這些數(shù)據(jù)，需要在每根軸上都安裝扭矩-轉(zhuǎn)速傳感器，但是這往往要破壞傳動軸的結(jié)構(gòu)，并且扭矩的測量需要傳遞扭矩，而轉(zhuǎn) 太原理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 速測量的原理各異，但由于分辨率均較低，所以在實(shí)際應(yīng)川中 效果不是很理想。而使用高分辨率增量編碼器，只需在軸端安 裝，不會破壞系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，而且分辨率高達(dá)6000一30000個(gè)脈沖/ 轉(zhuǎn)的編碼器，其角度分辨率可達(dá)0.06。一0.012。，在實(shí)際應(yīng)用「1，效 果良好。所以本論文利用高精度的增量型編碼器進(jìn)行測取扭振 信號，利用F一V轉(zhuǎn)換將其轉(zhuǎn)換成電壓信號，通過對所拾取的信 號進(jìn)行頻譜分析、小波變換等數(shù)據(jù)處理方法來實(shí)現(xiàn)齒輪的故障 診斷。
【學(xué)位單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2002
【中圖分類】：TH113.1
【文章目錄】：
第一章 緒論
    1.1 機(jī)械故障診斷概述
    1.2 機(jī)械系統(tǒng)傳動方法簡述
    1.3 本論文的研究內(nèi)容和技術(shù)路線
第二章 扭轉(zhuǎn)振動的測量
    2.1 扭轉(zhuǎn)振動的簡介
    2.2 扭轉(zhuǎn)振動測量方法的回顧
    2.3 基于增量型編碼器和F-V轉(zhuǎn)換的扭振測量
第三章 基于扭振信號的齒輪故障診斷
    3.1 齒輪的嚙合振動特性
    3.2 振動調(diào)制的形成和數(shù)學(xué)描述
第四章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    4.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的基本組成
    4.2 信號采集、記錄與分析系統(tǒng)
第五章 故障信號及其特征的提取
    5.1 功率譜方法
    5.2 倒譜分析
    5.3 小波變換
    5.4 結(jié)論
    附
參考文獻(xiàn)
致謝

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本文編號：2892370