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數(shù)據(jù)挖掘在齒輪副磨損狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用研究

發(fā)布時間:2017-04-25 03:00

  本文關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)挖掘在齒輪副磨損狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


【摘要】:齒輪傳動廣泛應(yīng)用于機械設(shè)備,同時齒輪故障也是造成機械設(shè)備故障的主要原因之一。為盡早發(fā)現(xiàn)故障,減少損失,對齒輪副的磨損狀態(tài)進行監(jiān)測十分必要,油液監(jiān)測和振動監(jiān)測是最常用的監(jiān)測方法,監(jiān)測過程中會產(chǎn)生包含磨粒群常規(guī)參數(shù)、磨粒群分形參數(shù)、振動參數(shù)在內(nèi)的大量監(jiān)測數(shù)據(jù),如何根據(jù)大量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確判斷齒輪副的磨損狀態(tài),還需要進一步研究。本文研究了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在齒輪副磨損狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用,內(nèi)容主要包括: 基于模擬退火K-Means算法開發(fā)了一種辨識磨粒群分形無標(biāo)度區(qū)的新算法,解決了磨粒群分形維數(shù)計算過程中無標(biāo)度區(qū)識別出現(xiàn)的局部最優(yōu)問題,有效地提高了磨粒群分形維數(shù)的計算精度。 設(shè)計了直齒圓柱齒輪副磨損實驗,獲取了一對齒輪副全壽命周期內(nèi)的油液參數(shù)、振動參數(shù)及磨損率。應(yīng)用相關(guān)性分析及主成分分析法對上述參數(shù)進行篩選和約簡,提出了一組新的齒輪副磨損狀態(tài)監(jiān)測參數(shù)集。 針對傳統(tǒng)根據(jù)磨損率劃分齒輪副磨損狀態(tài)方法的不足,提出了一種新的齒輪副磨損狀態(tài)劃分方法。新方法根據(jù)監(jiān)測參數(shù)將齒輪副全壽命周期劃分為6個磨損狀態(tài)并獲取了各磨損狀態(tài)所對應(yīng)的監(jiān)測參數(shù)集,新的劃分方法包含并細化了傳統(tǒng)磨損率劃分方法。 應(yīng)用關(guān)聯(lián)規(guī)則算法從上述劃分結(jié)果中提取了監(jiān)測參數(shù)分布與齒輪副磨損狀態(tài)之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則,應(yīng)用實驗中獲得的測試數(shù)據(jù)對挖掘系統(tǒng)進行測試,結(jié)果表明,挖掘模型根據(jù)監(jiān)測參數(shù)對齒輪副磨損狀態(tài)的識別正確率達90%,能有效地識別齒輪副磨損狀態(tài)。
【關(guān)鍵詞】:齒輪磨損 狀態(tài)監(jiān)測 數(shù)據(jù)挖掘 分形維數(shù) 聚類 關(guān)聯(lián)規(guī)則
【學(xué)位授予單位】:中南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TH117.1;TH132.41
【目錄】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 1 緒論9-16
  • 1.1 課題研究背景9
  • 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
  • 1.2.1 數(shù)據(jù)挖掘在齒輪副狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用9-11
  • 1.2.2 齒輪副磨損狀態(tài)監(jiān)測參數(shù)的提取11-12
  • 1.2.3 磨粒群分形無標(biāo)度區(qū)的辨識12-13
  • 1.3 選題及意義13-15
  • 1.3.1 研究問題的提出13-14
  • 1.3.2 研究目的及意義14-15
  • 1.4 論文的主要內(nèi)容15-16
  • 2 齒輪副磨損狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)架構(gòu)及理論基礎(chǔ)16-23
  • 2.1 數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)概述16-17
  • 2.2 齒輪副磨損狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)17-18
  • 2.2.1 齒輪副磨損狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)17
  • 2.2.2 齒輪副磨損狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)17-18
  • 2.3 齒輪副磨損狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)18-22
  • 2.3.1 聚類理論18-20
  • 2.3.2 關(guān)聯(lián)規(guī)則理論20-22
  • 2.4 本章小結(jié)22-23
  • 3 油液監(jiān)測參數(shù)和振動監(jiān)測參數(shù)的選擇及提取算法23-34
  • 3.1 油液監(jiān)測參數(shù)的選擇和提取算法23-30
  • 3.1.1 磨粒群常規(guī)參數(shù)23-24
  • 3.1.2 磨粒群分形參數(shù)24-25
  • 3.1.3 辨識磨粒群分形無標(biāo)度區(qū)的新算法25-30
  • 3.2 振動監(jiān)測參數(shù)的選擇和提取算法30-33
  • 3.2.1 時域特征參數(shù)30-31
  • 3.2.2 頻域特征參數(shù)31-33
  • 3.3 本章小結(jié)33-34
  • 4 直齒圓柱齒輪副磨損實驗34-49
  • 4.1 實驗?zāi)康募耙?/span>34
  • 4.2 實驗臺架及實驗齒輪箱的設(shè)計34-36
  • 4.3 實驗數(shù)據(jù)的獲取及實驗載荷的確定36-37
  • 4.4 實驗過程及實驗結(jié)果37-40
  • 4.4.1 實驗過程37
  • 4.4.2 實驗結(jié)果37-40
  • 4.5 油液參數(shù)與振動參數(shù)的篩選40-48
  • 4.5.1 油液參數(shù)與振動參數(shù)的篩選過程40-42
  • 4.5.2 油液參數(shù)與振動參數(shù)的篩選結(jié)果42-48
  • 4.6 本章小結(jié)48-49
  • 5 基于聚類的齒輪副磨損狀態(tài)劃分49-59
  • 5.1 齒輪副磨損狀態(tài)的劃分方法49-50
  • 5.2 聚類參數(shù)的處理50-51
  • 5.3 齒輪副磨損狀態(tài)監(jiān)測參數(shù)的層次聚類劃分51-54
  • 5.4 齒輪副磨損狀態(tài)監(jiān)測參數(shù)的K-Means聚類劃分54-58
  • 5.5 本章小結(jié)58-59
  • 6 齒輪副磨損狀態(tài)的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘識別59-66
  • 6.1 齒輪副磨損狀態(tài)的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘任務(wù)分析59-60
  • 6.2 關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘過程及結(jié)果分析60-64
  • 6.2.1 監(jiān)測參數(shù)的離散化60-61
  • 6.2.2 關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘結(jié)果分析61-62
  • 6.2.3 關(guān)聯(lián)規(guī)則的模式匹配算法62-63
  • 6.2.4 關(guān)聯(lián)規(guī)則模型的驗證63-64
  • 6.3 齒輪副磨損狀態(tài)監(jiān)測參數(shù)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的應(yīng)用步驟64-65
  • 6.4 本章小結(jié)65-66
  • 7 結(jié)論與展望66-68
  • 7.1 結(jié)論66
  • 7.2 展望66-68
  • 參考文獻68-73
  • 攻讀學(xué)位期間主要的研究成果目錄73-74
  • 致謝74

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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3 趙燕杰;王昌;劉統(tǒng)玉;王哲;魏玉賓;李艷芳;尚盈;王黔;;基于光譜吸收的光纖甲烷監(jiān)測系統(tǒng)在瓦斯抽采中的應(yīng)用[J];光譜學(xué)與光譜分析;2010年10期

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5 王成棟;凌丹;苗強;;分形無標(biāo)度區(qū)的一種自動識別方法[J];計算機工程與應(yīng)用;2012年06期

6 高經(jīng)緯;姜慶華;張培林;任國全;;傳動齒輪表面磨損過程中油液參數(shù)磨損特性分析[J];機械傳動;2008年05期

7 萬耀青,鄭長松,馬彪;油液分析故障診斷中的信息融合問題[J];機械設(shè)計;2004年09期

8 秦海勤;徐可君;江龍平;;分形理論應(yīng)用中無標(biāo)度區(qū)自動識別方法[J];機械工程學(xué)報;2006年12期

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10 黃傳輝,朱華,葛世榮;磨粒輪廓分形維數(shù)與磨損狀態(tài)的關(guān)聯(lián)性研究[J];摩擦學(xué)學(xué)報;2003年04期


  本文關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)挖掘在齒輪副磨損狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。



本文編號:325457

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