基于時頻—解調分析的行星齒輪箱故障診斷方法研究
發(fā)布時間:2017-04-13 06:22
本文關鍵詞:基于時頻—解調分析的行星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】:行星齒輪傳動系統(tǒng)是機械傳動系統(tǒng)中的關鍵部分,已廣泛應用于航空航天、船舶、風力發(fā)電、工程機械等領域。在運行中一旦某個部件發(fā)生故障,有可能會對整個機械系統(tǒng)產生影響。因此,本論文以行星齒輪傳動系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷為目的,研究了基于時頻-解調分析的故障診斷新方法和新技術,其主要研究內容如下:(1)針對傳統(tǒng)的行星齒輪箱故障振動頻譜特征分析方法在理論計算和實際故障頻率的峰值之間存在偏差的問題,提出了一種行星齒輪結構等效軸承模型的故障振動頻譜特征分析方法,精確表征了行星齒輪各部件的故障特征頻率,為后續(xù)的信號故障特征的提取提供了理論依據。(2)針對行星齒輪箱振動信號的非平穩(wěn)特性,利用小波包變換與希爾伯特包絡解調相結合的技術,有效提取了行星齒輪箱故障的高頻沖擊信號。(3)針對行星齒輪箱早期微弱信號故障特征提取問題,提出一種提升小波包變換和最大峭度指標的故障診斷方法,較理想地提取了行星齒輪箱早期微弱故障特征信息。(4)針對強噪聲背景下行星齒輪箱故障特征提取問題,利用基于噪聲輔助分析的集合經驗模態(tài)分解方法。該方法克服了經典的經驗模態(tài)分解方法的模態(tài)混疊現象,在強噪聲下對行星齒輪箱故障高頻部分特征的提取具有顯著優(yōu)勢。(5)開發(fā)了基于時頻-解調分析的監(jiān)測診斷系統(tǒng)軟件,介紹了診斷系統(tǒng)軟件的結構和功能,實現了MATLAB環(huán)境下調用數據進行行星齒輪箱故障狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷。
【關鍵詞】:行星齒輪箱 故障診斷 振動頻譜特征分析 提升小波包 集合經驗模態(tài)分解
【學位授予單位】:電子科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TH132.425;TH165.3
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-15
- 1.1 課題背景與意義10-11
- 1.2 國內外研究現狀11-13
- 1.2.1 故障機理11-12
- 1.2.2 時頻-解調分析方法12-13
- 1.3 本文的主要研究內容13-14
- 1.4 課題來源14-15
- 第二章 行星齒輪結構等效軸承模型的故障振動頻譜特征分析15-28
- 2.1 行星齒輪箱常見故障類型15-18
- 2.1.1 齒輪故障模式16-17
- 2.1.2 軸承故障模式17-18
- 2.2 齒輪的振動機理18-19
- 2.3 傳統(tǒng)的行星齒輪箱故障振動模型19-22
- 2.4 行星齒輪結構等效軸承模型的故障振動頻譜特征分析22-24
- 2.5 模型對比分析24-26
- 2.6 本章小節(jié)26-28
- 第三章 基于小波包變換和希爾伯特包絡解調的故障診斷方法28-55
- 3.1 小波分析28-30
- 3.2 小波包分解基本原理30-31
- 3.3 基于小波包分解方法的行星齒輪箱損傷識別31-35
- 3.3.1 希爾伯特包絡解調原理32-33
- 3.3.2 基于小波包變換的行星齒輪箱齒輪故障診斷方法33-35
- 3.4 實驗介紹35-37
- 3.5 仿真與案例分析37-54
- 3.5.1 仿真信號分析37-41
- 3.5.2 行星齒輪箱齒輪故障診斷分析41-54
- 3.6 本章小結54-55
- 第四章 基于提升小波包的行星齒輪箱早期微弱特征信號提取55-69
- 4.1 提升小波變換研究55-57
- 4.1.1 提升小波變換理論55
- 4.1.2 提升小波變換的基本步驟55-57
- 4.2 提升小波算法的實現57-60
- 4.2.1 Haar小波的提升實現58-59
- 4.2.2 db4小波的提升實現59-60
- 4.3 提升小波包變換60-62
- 4.4 基于提升小波包的行星齒輪箱故障診斷62-68
- 4.5 本章小結68-69
- 第五章 基于噪聲輔助技術EEMD的行星齒輪箱故障診斷研究69-81
- 5.1 經驗模態(tài)分解基本原理69-73
- 5.1.1 瞬時頻率定義69-70
- 5.1.2 本征模態(tài)分量70-71
- 5.1.3 經驗模態(tài)分解實現步驟71-73
- 5.2 集合經驗模態(tài)分解基本原理73-74
- 5.3 集合經驗模態(tài)分解實現步驟74-75
- 5.4 仿真與案例分析75-80
- 5.4.1 仿真信號分析75-78
- 5.4.2 行星齒輪箱故障診斷分析78-80
- 5.5 本章小結80-81
- 第六章 行星齒輪箱的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的研究81-87
- 6.1 行星齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)設計方案81
- 6.2 基于MATLAB的行星齒輪箱在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)81-86
- 6.2.1 系統(tǒng)設計平臺81
- 6.2.2 實時監(jiān)測系統(tǒng)81-82
- 6.2.3 系統(tǒng)功能實現82-86
- 6.3 本章小結86-87
- 第七章 結論與展望87-89
- 7.1 研究結論87-88
- 7.2 工作展望88-89
- 致謝89-90
- 參考文獻90-95
- 攻碩期間的研究成果95-96
【參考文獻】
中國期刊全文數據庫 前1條
1 程正興,林勇平;小波分析在圖像處理中的應用[J];工程數學學報;2001年S1期
本文關鍵詞:基于時頻—解調分析的行星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:302999
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