【摘要】： 隨著現代冶金工業(yè)以及設備現代化水平的不斷發(fā)展進步,機械設備向著高性能、高效率、高自動化和高可靠性的方向發(fā)展。齒輪箱作為機械設備中應用非常廣泛的一種通用部件,對其進行監(jiān)測與診斷是非常必要的。不僅可縮短維修時間,還可提高診斷準確性和維修質量,創(chuàng)造可觀的經濟效益。 小波分析是近年來迅速發(fā)展起來的一門理論,已成功應用于圖像處理、通信和地球物理研究等領域。本論文將小波分析應用到故障診斷領域,圍繞小波分析在齒輪箱故障診斷中的應用進行了理論研究和實例分析。 本文研究了小波分析在故障診斷中的意義,描述了齒輪箱的故障類型,介紹了小波分析理論以及小波變換的應用。通過利用小波變換的多分辨逼近以及Mallat算法性質,可以直接提取對診斷有用的信息。通過其在濾波方面、消噪方面以及突變信號檢測方面的應用,說明了小波分析的優(yōu)越性以及小波分析在設備故障診斷中的必要性。 本文通過運用振動分析方法采集高線軋機齒輪箱振動信號。運用Matlab軟件,采用Mallat算法,運用db10小波函數對采集的振動信號進行小波分析,利用閾值消噪,從而進行單一頻率的提取,確定原信號是否為故障信號。這就提供了一種基于Matlab的判斷故障信號的方法。運用LabVIEW軟件,利用新設計的在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng),將小波分析方法與常規(guī)的頻譜分析方法相結合分析,可以更好地進行故障診斷和預測,能取得更好的診斷效果,并大大加強軋機在線監(jiān)控能力。 小波分析是一種信號分析方法,將小波分析應用到齒輪箱等機械設備的故障診斷中是非常必要的。小波理論和應用對齒輪箱等的早期故障有很好的檢測效果,并在保證一些關鍵設備的安全、可靠運行方面起著相當重要的作用。因而具有廣闊的應用前景,是一項值得推廣應用的新技術。
【圖文】：

齒輪及齒輪箱的振動系統(tǒng)是一個相當復雜的非線性系統(tǒng)。要建立其完整的非線性振動模型是非常困難的，在研究齒輪及齒輪箱故障時，通常將齒輪傳動副進行簡化。齒輪傳動副作為一個振動系統(tǒng)，其物理模型可以簡化為圖2.1。圖2.1齒輪嚙合物理模型根據振動理論[28]，其動力學方程為。Mx +Cx+k(t )x=F(x)&&&(2.1)式中x—沿嚙合線上齒輪相對位移(21x = x x)；10

(a) (b)(c) (d)圖3.1 各種小波函數連續(xù)小波變換具有以下重要性質:(1)線性性:一個多分量信號的小波變換等于各個分量的小波變換之和。(2)平移不變性:若f(t)的小波變換為 W( a,b)f，則 f (t τ)的小波變換 W( a,b τ)f。(3)伸縮共變性:若f(t)的小波變換為 W( a,b)f，則f(ct)的小波變換為 (,)1Wcacbcf，c>0。(4)自相似性:對應不同尺度參數a和不同平移參數b的連續(xù)小波變換之間是自相似的。(5)冗余性:在a b平面上，各點處的小波變換值是相關的。具體的就是有重建核方程:∫∫∞ ∞∞= WabKababdbadaWabff(,)(,)(,,,)00020 0ψ(3.10)其中，， (),()1(,,,)0000ttcKababababψψψψ= ，被稱為重建核。小波變換同傅里葉變換一樣，都是一種積分變換。我們稱 W( a,b)f為小波變換系數。小波基具有尺度a、平移b兩個參數
【學位授予單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TH132.41

【引證文獻】

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8 黃超勇;基于粒子群優(yōu)化支持向量機決策樹的齒輪箱故障診斷方法[D];太原理工大學;2012年

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本文編號：2615924