發(fā)布時(shí)間：2017-03-16 14:02

  本文關(guān)鍵詞：基于同步位域運(yùn)動(dòng)誤差的齒輪故障診斷技術(shù)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：齒輪傳動(dòng)由于其傳動(dòng)準(zhǔn)確、可靠、效率高以及齒輪傳遞的功率和速度范圍大等優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用廣泛。齒輪故障會(huì)嚴(yán)重影響傳動(dòng)可靠性,對(duì)其進(jìn)行診斷和預(yù)知十分有必要。電機(jī)驅(qū)動(dòng)診斷法是新的研究熱點(diǎn),其中的時(shí)頻域方法多適用于穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速下的診斷,且需要較大的數(shù)據(jù)量,而針對(duì)實(shí)際工況中頻繁加減速過程,該類方法存在應(yīng)用局限性。針對(duì)此問題,本文提出了同步位域運(yùn)動(dòng)誤差診斷法。首先討論了運(yùn)動(dòng)誤差的含義與診斷機(jī)理,分析了在變速情況下傳統(tǒng)時(shí)頻域方法的失效原因,并對(duì)比分析了兩種方法在穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)下的診斷效果。設(shè)計(jì)了一種基于狀態(tài)反饋的級(jí)聯(lián)觀測(cè)器,用于對(duì)驅(qū)動(dòng)側(cè)輸入軸矩與運(yùn)動(dòng)誤差進(jìn)行觀測(cè)。通過所設(shè)計(jì)觀測(cè)器僅需相應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制算法即可完成對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)誤差的有效觀測(cè),而無需增加負(fù)載側(cè)傳感器,大幅度減小了診斷成本。研究了狀態(tài)反饋增益系數(shù)對(duì)觀測(cè)器性能的影響,得出兩個(gè)增益系數(shù)分別與觀測(cè)器穩(wěn)定性與帶寬相關(guān)的結(jié)論。然后提出了一種位域下的信號(hào)重采樣技術(shù),結(jié)合時(shí)域下的運(yùn)動(dòng)誤差信號(hào)與位置信號(hào)完成了位域下運(yùn)動(dòng)誤差信號(hào)的重構(gòu),并通過三次樣條插值算法提高了信號(hào)采樣率。為了減小噪聲對(duì)診斷效果的影響,對(duì)重構(gòu)后的信號(hào)采用了同步平均方法來提高信噪比,更有利于故障的診斷。最后搭建了單級(jí)齒輪傳動(dòng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),在平臺(tái)上進(jìn)行了不同負(fù)載與突變負(fù)載情況下的觀測(cè)器性能測(cè)試,結(jié)果證明所設(shè)計(jì)觀測(cè)器能夠很好地對(duì)軸矩變化進(jìn)行跟蹤。在穩(wěn)態(tài)速度與非穩(wěn)態(tài)速度下采集了位置信息與運(yùn)動(dòng)誤差信號(hào),并以離線的方式完成了信號(hào)的重采樣過程。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了位域下的運(yùn)動(dòng)誤差方法能夠解決穩(wěn)態(tài)速度與時(shí)變速度下的齒輪故障診斷的問題,并且建立了故障的位置分布圖,非常直觀地表現(xiàn)出了故障類型與分布,將非常有利于對(duì)故障的診斷與設(shè)備的維護(hù)。
【關(guān)鍵詞】：齒輪故障 故障診斷 軸矩觀測(cè)器 運(yùn)動(dòng)誤差 位域
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題背景及研究的目的與意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外該方向的研究及發(fā)展現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 基于MCSA的齒輪故障診斷技術(shù)10-11
• 1.2.2 基于LTSA的故障診斷方法11-12
• 1.2.3 基于同步位域運(yùn)動(dòng)誤差的診斷方法12-13
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 單級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)建模及機(jī)理分析15-24
• 2.1 交流永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)建模15-16
• 2.2 單級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)模型16-18
• 2.3 利用運(yùn)動(dòng)誤差進(jìn)行診斷的機(jī)理分析18-21
• 2.4 仿真驗(yàn)證21-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第3章 傳統(tǒng)MCSA法與KE法對(duì)比研究24-33
• 3.1 時(shí)頻域下MCSA診斷方法24-30
• 3.1.1 齒輪故障對(duì)電流信號(hào)的影響24-25
• 3.1.2 常規(guī)MCSA方法的故障診斷仿真25-29
• 3.1.3 時(shí)頻域處理方法變速情況下失效原因29-30
• 3.2 位域下KE診斷方法30-32
• 3.2.1 位域下的故障信息特征30-31
• 3.2.2 穩(wěn)態(tài)與時(shí)變速度下運(yùn)動(dòng)誤差仿真結(jié)果31-32
• 3.3 本章小結(jié)32-33
• 第4章 運(yùn)動(dòng)誤差觀測(cè)器設(shè)計(jì)33-47
• 4.1 運(yùn)動(dòng)誤差級(jí)聯(lián)觀測(cè)器結(jié)構(gòu)33-40
• 4.1.1 齒輪輸入軸矩觀測(cè)器設(shè)計(jì)34-39
• 4.1.2 驅(qū)動(dòng)側(cè)運(yùn)動(dòng)誤差觀測(cè)器設(shè)計(jì)39-40
• 4.2 運(yùn)動(dòng)誤差級(jí)聯(lián)觀測(cè)器仿真40-46
• 4.2.1 負(fù)載轉(zhuǎn)矩階躍變化時(shí)的軸矩觀測(cè)仿真41-42
• 4.2.2 穩(wěn)態(tài)速度下觀測(cè)器觀測(cè)結(jié)果42-45
• 4.2.3 時(shí)變速度下觀測(cè)器觀測(cè)結(jié)果45-46
• 4.3 本章小結(jié)46-47
• 第5章 位域信號(hào)重采樣技術(shù)47-54
• 5.1 信號(hào)重采樣在故障診斷中的應(yīng)用47-48
• 5.2 運(yùn)動(dòng)誤差信號(hào)的重構(gòu)48-50
• 5.3 運(yùn)動(dòng)誤差信號(hào)的插值50-51
• 5.4 運(yùn)動(dòng)誤差信號(hào)的同步平均處理51-53
• 5.5 本章小結(jié)53-54
• 第6章 同步位域運(yùn)動(dòng)誤差齒輪故障診斷實(shí)驗(yàn)54-72
• 6.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)54-55
• 6.2 實(shí)物平臺(tái)軸矩觀測(cè)器性能驗(yàn)證55-58
• 6.3 同步位域運(yùn)動(dòng)誤差診斷效果測(cè)試58-69
• 6.3.1 運(yùn)動(dòng)誤差真實(shí)值診斷實(shí)驗(yàn)58-61
• 6.3.2 穩(wěn)態(tài)速度下的診斷效果61-65
• 6.3.3 斜坡升速下的診斷結(jié)果65-69
• 6.3.4 變速時(shí)低速與高速下處理結(jié)果對(duì)比69
• 6.4 關(guān)于本課題研究中發(fā)現(xiàn)的問題69-70
• 6.5 本章小結(jié)70-72
• 結(jié)論72-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文78-80
• 致謝80

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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2 周躍發(fā)，，鄭大宇，許連同;多自由度船舶搖擺模擬臺(tái)運(yùn)動(dòng)誤差分析[J];黑龍江商學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1994年02期

3 王介心;洪邁生;;直行運(yùn)動(dòng)誤差在線測(cè)試方法[J];磨床與磨削;1986年03期

4 李錦西;;齒輪機(jī)床補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)誤差的測(cè)試與診斷[J];磨床與磨削;1992年02期

5 唐樹君;機(jī)床直線運(yùn)動(dòng)誤差的測(cè)量方法研究[J];航空標(biāo)準(zhǔn)化;1984年02期

6 梁建成;;精密機(jī)床直線運(yùn)動(dòng)誤差在線檢測(cè)中的數(shù)學(xué)模型與參數(shù)選擇[J];磨床與磨削;1988年04期

7 虞文華;吳昭同;嚴(yán)拱標(biāo);;圓軌跡運(yùn)動(dòng)誤差測(cè)試儀的研制及其應(yīng)用[J];振動(dòng)、測(cè)試與診斷;1996年02期

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9 垣野┱

本文編號(hào)：251850