基于加窗振動(dòng)分離方法的行星齒輪箱故障特征提取
發(fā)布時(shí)間:2023-11-28 18:15
行星齒輪箱相對(duì)于定軸傳動(dòng)具有傳動(dòng)比大,體積小,工作平穩(wěn),承載能力大等優(yōu)點(diǎn),而其通常工作在低速、重載、陣風(fēng)等惡劣環(huán)境下,齒輪易出現(xiàn)脫落、點(diǎn)蝕、裂紋等故障。另一方面,行星齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)較為復(fù)雜,其傳動(dòng)時(shí)太陽輪繞自身軸線旋轉(zhuǎn),一個(gè)或多個(gè)行星齒輪不僅繞自身軸線旋轉(zhuǎn),同時(shí)隨著行星架繞著太陽輪固定軸線旋轉(zhuǎn),并與太陽輪和齒圈同時(shí)嚙合,這兩種嚙合副的嚙合位置與傳感器的位置隨著行星架的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn),由此導(dǎo)致傳感器與嚙合振源間的振動(dòng)傳遞路徑具有時(shí)變性,常規(guī)齒輪振動(dòng)分析方法無法直接應(yīng)用。此外,為使受載均勻,行星輪的數(shù)量通常不止一個(gè),傳感器拾取的振動(dòng)信號(hào)是多組嚙合振動(dòng)的疊加,且行星齒輪箱通常工作在惡劣的環(huán)境下,其振動(dòng)信號(hào)調(diào)制成分復(fù)雜,而齒輪早期故障特征相對(duì)微弱,導(dǎo)致行星齒輪箱齒輪故障難以識(shí)別。本論文以工業(yè)用行星齒輪箱(2K-H行星傳動(dòng))為研究對(duì)象展開研究,針對(duì)行星齒輪箱時(shí)變振動(dòng)傳遞路徑的特點(diǎn),總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上發(fā)展了一種基于振動(dòng)分離的行星齒輪箱振動(dòng)信號(hào)同步平均法,該方法首先驗(yàn)證齒輪的嚙合齒序特征,根據(jù)齒序特征選擇Tukey窗進(jìn)行多齒寬加窗截取,再根據(jù)重排齒序和加窗截取信號(hào)構(gòu)建目標(biāo)齒輪振動(dòng)信號(hào),抑制時(shí)變振動(dòng)傳遞...
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題來源、研究背景及意義
1.1.1 課題來源
1.1.2 課題研究的背景及意義
1.2 行星齒輪箱國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第二章 行星齒輪箱齒輪故障研究理論基礎(chǔ)
2.1 行星齒輪箱傳動(dòng)理論基礎(chǔ)
2.2 齒輪故障形式及成因
2.2.1 齒面均勻磨損
2.2.2 齒面疲勞
2.2.3 齒根裂紋
2.2.4 輪齒斷裂
2.3 行星齒輪箱齒輪運(yùn)動(dòng)分析
2.4 行星齒輪箱振動(dòng)信號(hào)特點(diǎn)
2.5 本章小結(jié)
第三章 行星齒輪箱齒輪振動(dòng)信號(hào)分析方法
3.1 齒輪振動(dòng)信號(hào)處理技術(shù)概述
3.1.1 階比跟蹤技術(shù)
3.1.2 同步平均
3.1.3 包絡(luò)分析
3.1.4 窄帶解調(diào)技術(shù)
3.1.5 最小熵反褶積
3.2 行星齒輪箱振動(dòng)信號(hào)加窗振動(dòng)分離方法
3.2.1 窗函數(shù)分析
3.2.2 加窗振動(dòng)分離方法
3.3 本章小結(jié)
第四章 行星齒輪箱故障特征提取方法研究
4.1 基于振動(dòng)分離信號(hào)的行星齒輪箱同步平均技術(shù)研究
4.2 包絡(luò)角域加窗同步平均方法研究
4.3 基于窄帶解調(diào)的行星齒輪箱特征提取方法研究
4.4 基于沖擊特征增強(qiáng)的行星齒輪箱故障特征提取研究
4.4.1 MOMEDA方法
4.4.2 基于MOMEDA方法的行星齒輪箱故障特征提取
4.5 本章小結(jié)
第五章 試驗(yàn)研究及結(jié)果分析
5.1 振動(dòng)數(shù)據(jù)采集
5.1.1 試驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)介
5.1.2 行星齒輪箱故障振動(dòng)信號(hào)采集
5.2 基于振動(dòng)分離方法的行星齒輪箱試驗(yàn)結(jié)果分析
5.2.1 行星齒輪箱故障特征頻率計(jì)算
5.2.2 原始信號(hào)
5.2.3 基于振動(dòng)分離信號(hào)的行星齒輪箱同步平均試驗(yàn)分析
5.2.4 包絡(luò)角域加窗同步平均方法試驗(yàn)分析
5.2.5 基于窄帶解調(diào)的行星齒輪箱特征提取方法試驗(yàn)分析
5.3 基于沖擊特征增強(qiáng)的行星輪特征提取方法試驗(yàn)分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
6.3 不足與展望
6.3.1 研究中存在的主要不足
6.3.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文與參加的科研項(xiàng)目
附錄A1
附錄A2
本文編號(hào):3868683
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題來源、研究背景及意義
1.1.1 課題來源
1.1.2 課題研究的背景及意義
1.2 行星齒輪箱國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第二章 行星齒輪箱齒輪故障研究理論基礎(chǔ)
2.1 行星齒輪箱傳動(dòng)理論基礎(chǔ)
2.2 齒輪故障形式及成因
2.2.1 齒面均勻磨損
2.2.2 齒面疲勞
2.2.3 齒根裂紋
2.2.4 輪齒斷裂
2.3 行星齒輪箱齒輪運(yùn)動(dòng)分析
2.4 行星齒輪箱振動(dòng)信號(hào)特點(diǎn)
2.5 本章小結(jié)
第三章 行星齒輪箱齒輪振動(dòng)信號(hào)分析方法
3.1 齒輪振動(dòng)信號(hào)處理技術(shù)概述
3.1.1 階比跟蹤技術(shù)
3.1.2 同步平均
3.1.3 包絡(luò)分析
3.1.4 窄帶解調(diào)技術(shù)
3.1.5 最小熵反褶積
3.2 行星齒輪箱振動(dòng)信號(hào)加窗振動(dòng)分離方法
3.2.1 窗函數(shù)分析
3.2.2 加窗振動(dòng)分離方法
3.3 本章小結(jié)
第四章 行星齒輪箱故障特征提取方法研究
4.1 基于振動(dòng)分離信號(hào)的行星齒輪箱同步平均技術(shù)研究
4.2 包絡(luò)角域加窗同步平均方法研究
4.3 基于窄帶解調(diào)的行星齒輪箱特征提取方法研究
4.4 基于沖擊特征增強(qiáng)的行星齒輪箱故障特征提取研究
4.4.1 MOMEDA方法
4.4.2 基于MOMEDA方法的行星齒輪箱故障特征提取
4.5 本章小結(jié)
第五章 試驗(yàn)研究及結(jié)果分析
5.1 振動(dòng)數(shù)據(jù)采集
5.1.1 試驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)介
5.1.2 行星齒輪箱故障振動(dòng)信號(hào)采集
5.2 基于振動(dòng)分離方法的行星齒輪箱試驗(yàn)結(jié)果分析
5.2.1 行星齒輪箱故障特征頻率計(jì)算
5.2.2 原始信號(hào)
5.2.3 基于振動(dòng)分離信號(hào)的行星齒輪箱同步平均試驗(yàn)分析
5.2.4 包絡(luò)角域加窗同步平均方法試驗(yàn)分析
5.2.5 基于窄帶解調(diào)的行星齒輪箱特征提取方法試驗(yàn)分析
5.3 基于沖擊特征增強(qiáng)的行星輪特征提取方法試驗(yàn)分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
6.3 不足與展望
6.3.1 研究中存在的主要不足
6.3.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文與參加的科研項(xiàng)目
附錄A1
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本文編號(hào):3868683
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