發(fā)布時(shí)間：2017-05-25 18:26

  本文關(guān)鍵詞：基于階比跟蹤的齒輪箱故障診斷方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：齒輪箱是重要的動(dòng)力傳動(dòng)部件之一,齒輪故障可能會(huì)引起動(dòng)力傳遞失效,進(jìn)而導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。狀態(tài)監(jiān)測(cè)能夠有效識(shí)別機(jī)器狀態(tài),發(fā)現(xiàn)故障征兆,降低故障發(fā)生率,因此對(duì)齒輪箱的狀態(tài)監(jiān)測(cè)是意義重大的。很多設(shè)備,如風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和斗輪挖掘機(jī)等都工作在變載荷和變轉(zhuǎn)速工況下,它們產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)存在相當(dāng)程度上的幅值調(diào)制和頻率調(diào)制,傳統(tǒng)的信號(hào)處理方法不能處理這種情況,因此變工況下的齒輪故障診斷方法亟需研究。本文以齒輪箱為研究對(duì)象,研究了時(shí)域同步平均方法在齒輪故障診斷中的應(yīng)用,并進(jìn)一步針對(duì)變轉(zhuǎn)速下的特殊性,研究了基于相位解調(diào)的階比跟蹤方法。主要內(nèi)容如下： 1)首先分析了主要的齒輪故障形式及其產(chǎn)生機(jī)理,并根據(jù)齒輪箱中存在的振動(dòng)源的特征建立齒輪箱振動(dòng)信號(hào)的數(shù)學(xué)模型以用于后續(xù)的數(shù)據(jù)仿真。同時(shí)對(duì)各失效形式可能對(duì)應(yīng)的信號(hào)特征進(jìn)行了分析,并據(jù)此進(jìn)行齒輪的故障診斷。 2)通過(guò)對(duì)時(shí)域同步平均原理的分析證明其能有效降低隨機(jī)噪聲并排除其他成分的干擾,存在最優(yōu)同步平均次數(shù)能將非同步周期成分完全消除；分析基于時(shí)域同步平均的特征提取方法,使用實(shí)測(cè)信號(hào)驗(yàn)證了各特征的效果,其中FM4、NA4和NB4能夠檢測(cè)出裂紋初期故障,NA4和NB4可以監(jiān)測(cè)故障的發(fā)展。 3)由于通過(guò)相位解調(diào)得到的相位時(shí)間關(guān)系具有相當(dāng)高的精度,本文研究了兩種基于相位解調(diào)的階比跟蹤技術(shù)。通過(guò)仿真數(shù)據(jù)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析得出提出的方法的能夠用于大的轉(zhuǎn)速波動(dòng)范圍,具有較好的階比跟蹤效果。 4)最后對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,分析結(jié)果顯示在使用提出的階比跟蹤方法和時(shí)域同步平均方法后能夠診斷出變轉(zhuǎn)速下的齒輪故障。
【關(guān)鍵詞】：齒輪箱故障診斷 時(shí)域同步平均 變轉(zhuǎn)速 階比跟蹤 相位解調(diào)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TH132.41;TH165.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 論文的選題背景與意義10-11
• 1.2 常用振動(dòng)分析方法11-13
• 1.2.1 時(shí)域分析11
• 1.2.2 頻域分析11-12
• 1.2.3 時(shí)頻分析12-13
• 1.3 變轉(zhuǎn)速下的齒輪故障診斷研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 論文的研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)安排14-16
• 2 齒輪箱振動(dòng)分析及其數(shù)學(xué)模型16-24
• 2.1 齒輪故障形式及其產(chǎn)生機(jī)理16-18
• 2.2 齒輪箱振動(dòng)源18-20
• 2.2.1 齒輪振動(dòng)18-19
• 2.2.2 軸的振動(dòng)19-20
• 2.2.3 軸承振動(dòng)20
• 2.2.4 信號(hào)采集影響20
• 2.3 齒輪箱振動(dòng)的數(shù)學(xué)模型20-22
• 2.3.1 齒輪振動(dòng)20-21
• 2.3.2 軸的振動(dòng)21
• 2.3.3 傳遞路徑影響21
• 2.3.4 齒輪箱振動(dòng)的一般模型21-22
• 2.4 各失效形式對(duì)應(yīng)的振動(dòng)特征22-23
• 2.4.1 轉(zhuǎn)軸故障22
• 2.4.2 齒面損傷22
• 2.4.3 裂紋與斷裂22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 3 基于時(shí)域同步平均的齒輪故障診斷24-38
• 3.1 時(shí)域同步平均原理24-26
• 3.2 時(shí)域同步平均實(shí)施26-27
• 3.3 特征提取27-30
• 3.3.1 原始信號(hào)特征值27-28
• 3.3.2 時(shí)域同步平均信號(hào)特征值28
• 3.3.3 差異信號(hào)特征值28-29
• 3.3.4 殘差信號(hào)特征值29-30
• 3.3.5 調(diào)制信號(hào)特征值30
• 3.4 示例分析30-37
• 3.4.1 數(shù)據(jù)介紹31
• 3.4.2 原始信號(hào)31-32
• 3.4.3 時(shí)域同步平均信號(hào)32-33
• 3.4.4 差異信號(hào)33-34
• 3.4.5 殘差信號(hào)34-35
• 3.4.6 調(diào)制信號(hào)35-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 4 基于相位解調(diào)的階比跟蹤38-55
• 4.1 基本的基于相位解調(diào)的階比跟蹤38-47
• 4.1.1 方法介紹38-42
• 4.1.2 參考信號(hào)選擇42-43
• 4.1.3 仿真信號(hào)驗(yàn)證43-44
• 4.1.4 實(shí)測(cè)信號(hào)分析44-47
• 4.2 基于瞬時(shí)頻率估計(jì)和相位解調(diào)的階比跟蹤方法47-54
• 4.2.1 方法介紹47-48
• 4.2.2 仿真信號(hào)驗(yàn)證48-52
• 4.2.3 實(shí)測(cè)信號(hào)分析52-54
• 4.3 本章小結(jié)54-55
• 5 齒輪故障試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析55-66
• 5.1 齒輪故障試驗(yàn)設(shè)計(jì)55-57
• 5.1.1 試驗(yàn)裝置55-56
• 5.1.2 故障模擬56-57
• 5.2 小轉(zhuǎn)速波動(dòng)分析57-62
• 5.2.1 時(shí)域同步平均方法選擇57-59
• 5.2.2 數(shù)據(jù)分析59-62
• 5.3 大轉(zhuǎn)速波動(dòng)分析62-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況72-73
• 致謝73-74

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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7 任凌志;于德介;彭富強(qiáng);皮維;;基于多尺度線(xiàn)調(diào)頻基稀疏信號(hào)分解的齒輪故障信號(hào)階比分析[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2011年13期

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9 彭富強(qiáng);于德介;武春燕;;基于自適應(yīng)時(shí)變?yōu)V波階比跟蹤的齒輪箱故障診斷[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2012年07期

10 彭富強(qiáng);于德介;羅潔思;武春燕;;基于稀疏信號(hào)分解的自適應(yīng)時(shí)變?yōu)V波器及其在齒輪故障診斷中的應(yīng)用[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2010年24期

  本文關(guān)鍵詞：基于階比跟蹤的齒輪箱故障診斷方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：394654