本文關(guān)鍵詞：變速器臺(tái)架試驗(yàn)早期故障識(shí)別與監(jiān)控方法研究

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【摘要】：變速器是汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備,其質(zhì)量問(wèn)題直接關(guān)系到汽車(chē)傳動(dòng)系的工作性能。變速器在出廠前需要通過(guò)各種臺(tái)架試驗(yàn)對(duì)其性能進(jìn)行驗(yàn)證,為下一步的產(chǎn)品優(yōu)化提供參考試驗(yàn)數(shù)據(jù)。在臺(tái)架試驗(yàn)過(guò)程中被試變速器有可能會(huì)產(chǎn)生故障現(xiàn)象,若故障發(fā)生后不能及時(shí)阻止試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)行,可能會(huì)引起變速器其他零部件的失效,最終造成變速器大面積損壞,甚至導(dǎo)致試驗(yàn)臺(tái)破壞。因此,被試變速器的在線狀態(tài)監(jiān)控是臺(tái)架試驗(yàn)重要組成部分。早期故障信息的提取可以準(zhǔn)確判斷變速器故障源,為變速器的回廠返修和性能優(yōu)化提供重要依據(jù),而良好的監(jiān)控方法可使臺(tái)架在變速器發(fā)生局部故障時(shí)及時(shí)停止試驗(yàn),保留變速器的早期故障特征,方便實(shí)驗(yàn)人員開(kāi)展后續(xù)故障分析。本論文分析了變速器故障特征,在故障識(shí)別方法研究基礎(chǔ)上選用振動(dòng)量作為變速器早期故障主要識(shí)別信號(hào)。然后將頻域的階次分析方法用于提取變速器早期故障特征,選擇基于重采樣的階次分析方法,較好地提取出齒輪類故障特征。針對(duì)軸承類早期故障特征信號(hào)微弱的特點(diǎn),本文選用以包絡(luò)分析和階次分析相結(jié)合的包絡(luò)階次分析方法,實(shí)現(xiàn)高頻調(diào)制信號(hào)中故障特征的提取,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建對(duì)沖擊類故障敏感的峭度濾波器過(guò)濾干擾信號(hào)。本文研究了被試變速器在線狀態(tài)監(jiān)控中的閾值設(shè)置方法,提出基于轉(zhuǎn)速、扭矩、溫度和檔位的工況區(qū)間劃分方法,進(jìn)行了區(qū)間劃分。變速器在不同工況區(qū)間自學(xué)習(xí)生成參考值,采用階次參考譜計(jì)算方法和監(jiān)控特征量基于β分析的閾值設(shè)置方法進(jìn)行自學(xué)習(xí),聯(lián)合監(jiān)控相關(guān)特征量實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警。通過(guò)以上早期故障識(shí)別與監(jiān)控方法的研究,本文設(shè)計(jì)了變速器臺(tái)架在線狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。采用NI公司PXI采集設(shè)備和丹麥BK公司的振動(dòng)加速度傳感器等搭建監(jiān)控系統(tǒng)硬件平臺(tái),并基于C#語(yǔ)言編制在線狀態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng),最后對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)性能進(jìn)行了驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：臺(tái)架試驗(yàn) 振動(dòng)特征 故障識(shí)別 故障監(jiān)控
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U467.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 課題研究的背景及意10-11
• 1.1.1 課題背景10
• 1.1.2 課題來(lái)源10
• 1.1.3 課題研究意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和趨勢(shì)11-13
• 1.2.1 早期故障診斷與監(jiān)控方法國(guó)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 變速器早期故障診斷與監(jiān)控方法國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況13
• 1.3 本文的主要內(nèi)容13-14
• 1.4 論文研究目標(biāo)與內(nèi)容14-16
• 2 變速器早期故障識(shí)別與監(jiān)控方法16-26
• 2.1 變速器故障模式分析16-18
• 2.1.1 齒輪常見(jiàn)故障16-17
• 2.1.2 軸承常見(jiàn)故障17-18
• 2.2 信號(hào)分析基本理論18-20
• 2.2.1 時(shí)域分析18-19
• 2.2.2 頻域分析19-20
• 2.3 故障識(shí)別方法20-21
• 2.4 監(jiān)控閾值設(shè)置方法21-23
• 2.5 變速器的振動(dòng)機(jī)理分析23-24
• 2.5.1 變速器正常工作的振動(dòng)特征23-24
• 2.5.2 變速器異常工作的振動(dòng)特征24
• 2.6 本章小結(jié)24-26
• 3 臺(tái)架試驗(yàn)早期故障識(shí)別方法研究26-40
• 3.1 概述26
• 3.2 基于階次跟蹤的故障識(shí)別方法26-33
• 3.2.1 階次分析方法概述26-27
• 3.2.2 硬件式和計(jì)算階次跟蹤方法:27-29
• 3.2.3 重采樣階次分析29-30
• 3.2.4 階次分析實(shí)例30-31
• 3.2.5 階次抗混疊濾波31-32
• 3.2.6 變速器特征階次計(jì)算32-33
• 3.3 基于階次包絡(luò)譜的早期故障識(shí)別方法33-39
• 3.3.1 階次包絡(luò)分析方法33-34
• 3.3.2 基于峭度譜的濾波器實(shí)現(xiàn)34-37
• 3.3.3 希爾伯特包絡(luò)檢波分析37-38
• 3.3.4 實(shí)例分析38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 4 在線狀態(tài)監(jiān)控方法研究40-50
• 4.1 概述40
• 4.2 變速器監(jiān)控參數(shù)及運(yùn)行工況選取40-41
• 4.2.1 轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速監(jiān)控40
• 4.2.2 溫度、檔位監(jiān)控40
• 4.2.3 振動(dòng)信號(hào)監(jiān)控40-41
• 4.3 工況區(qū)間劃分41-44
• 4.4 監(jiān)控系統(tǒng)閾值自學(xué)習(xí)44-47
• 4.4.1 階次參考譜自學(xué)習(xí)44-45
• 4.4.2 基于β分布的動(dòng)態(tài)自學(xué)習(xí)方法45-47
• 4.5 在線狀態(tài)監(jiān)控報(bào)警邏輯47-49
• 4.5.1 監(jiān)控報(bào)警特征量選取47-48
• 4.5.2 報(bào)警方法設(shè)置48-49
• 4.6 本章小結(jié)49-50
• 5 監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)50-66
• 5.1 概述50
• 5.2 硬件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)50-55
• 5.2.1 變速器室內(nèi)試驗(yàn)臺(tái)架50-52
• 5.2.2 監(jiān)控系統(tǒng)傳感器選擇52-54
• 5.2.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開(kāi)發(fā)54-55
• 5.3 軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)55-62
• 5.3.1 軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)55-58
• 5.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)建立58-60
• 5.3.3 軟件模塊功能設(shè)計(jì)60-62
• 5.4 試驗(yàn)驗(yàn)證62-64
• 5.5 本章總結(jié)64-66
• 6 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 結(jié)論66-67
• 6.2 展望67-68
• 致謝68-70
• 參考文獻(xiàn)70-72
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果72

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