齒輪箱中關(guān)鍵零件異常導(dǎo)致的振動(dòng)特征分析
本文關(guān)鍵詞:齒輪箱中關(guān)鍵零件異常導(dǎo)致的振動(dòng)特征分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:齒輪箱是一個(gè)具有固定傳動(dòng)比、較大傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩和緊湊結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)設(shè)備,在傳動(dòng)部件中其被廣泛應(yīng)用于改變和傳遞動(dòng)力,在機(jī)械設(shè)備中,它是非常重要但也很容易產(chǎn)生故障的組成部分,它的運(yùn)行狀態(tài)直接決定整個(gè)設(shè)備能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所以,對(duì)齒輪箱進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷,具有十分重要的意義。 齒輪箱故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái),能夠按照設(shè)定的故障運(yùn)行以表現(xiàn)出異常特性,從而提取異常信號(hào)樣本,讓研究人員可以方便地驗(yàn)證研究故障診斷方法,并且也為齒輪箱故障診斷提供了理論支持。 本文用實(shí)驗(yàn)室齒輪箱故障診斷實(shí)驗(yàn)臺(tái)作為研究對(duì)象,對(duì)以下幾點(diǎn)進(jìn)行介紹和研究: (1)介紹采用時(shí)、頻域方法對(duì)齒輪箱故障特征進(jìn)行提取的特點(diǎn)。對(duì)時(shí)、頻域分 析理論進(jìn)行介紹,然后分析采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),,獲取對(duì)應(yīng)的故障特征。 (2)針對(duì)齒輪箱軸承振動(dòng)信號(hào),提出了共信息熵的概念,通過比對(duì)原始信號(hào)和用不同小波基進(jìn)行信號(hào)分析后的重構(gòu)信號(hào)之間的相似度,共信息熵值越大則分析效果越好,從而選取最合適的小波基函數(shù)和分解層數(shù),其次介紹了基于小波包分解的信號(hào)能量特征向量的提取方法。 (3)針對(duì)實(shí)驗(yàn)室的齒輪箱故障實(shí)驗(yàn)臺(tái)只能對(duì)單個(gè)齒輪的某一項(xiàng)故障進(jìn)行觀測(cè)且故障程度單一的特點(diǎn),本文用solidworks進(jìn)行建模,提出了一種全新的齒輪箱故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)想,該設(shè)計(jì)故障件更換方便,能自行設(shè)置故障程度,并實(shí)現(xiàn)多種故障耦合的效果。 時(shí)域分析法主要采用特征參數(shù)法,特征參數(shù)一般有均值、方差、均方差、峭度指標(biāo)、裕度指標(biāo)等。頻域分析法包括頻譜分析、倒頻譜分析以及細(xì)化譜分析等。時(shí)、頻域分析能夠直觀的提供齒輪箱的故障特征,對(duì)于一些簡(jiǎn)單的齒輪箱故障效果明顯,但是它難以兼顧時(shí)頻信息,具有很大的局限性,因此在實(shí)際的工作中,許多故障不易檢測(cè),應(yīng)運(yùn)而生了各種時(shí)頻分析方法。小波分析是一種優(yōu)良的時(shí)頻分析方法,可以調(diào)節(jié)時(shí)域、頻域的分辨率,因此十分擅于處理非平穩(wěn)信號(hào)。
【關(guān)鍵詞】:齒輪箱 特征提取 共信息熵 時(shí)域分析 頻域分析 小波分析
【學(xué)位授予單位】:內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TH165.3;TH132.41
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-9
- 1 緒論9-13
- 1.1 課題研究背景和意義9
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
- 1.3 齒輪箱故障診斷的方法研究11-12
- 1.4 論文主要內(nèi)容安排12-13
- 2 齒輪箱的故障類型及振動(dòng)機(jī)理13-22
- 2.1 齒輪箱故障的主要形式13-14
- 2.2 齒輪的故障類型及振動(dòng)機(jī)理14-18
- 2.2.1 齒輪的故障類型14-15
- 2.2.2 齒輪的振動(dòng)機(jī)理15-18
- 2.3 滾動(dòng)軸承的故障類型及振動(dòng)機(jī)理18-21
- 2.3.1 軸承的故障類型18-19
- 2.3.2 滾動(dòng)軸承的振動(dòng)機(jī)理19-21
- 2.4 小結(jié)21-22
- 3 齒輪振動(dòng)信號(hào)時(shí)、頻域特征表征22-34
- 3.1 時(shí)域分析法22-23
- 3.2 頻域分析法23-28
- 3.2.1 傅里葉變換23-24
- 3.2.2 倒頻譜分析24-26
- 3.2.3 細(xì)化譜譜分析26-28
- 3.3 齒輪箱振動(dòng)信號(hào)時(shí)、頻域分析28-33
- 3.3.1 實(shí)驗(yàn)室齒輪箱實(shí)驗(yàn)臺(tái)硬件平臺(tái)28-29
- 3.3.2 正常齒輪箱振動(dòng)信號(hào)分析29-30
- 3.3.3 齒輪磨損振動(dòng)信號(hào)分析30-32
- 3.3.4 齒輪斷齒振動(dòng)信號(hào)分析32-33
- 3.4 小結(jié)33-34
- 4 基于小波分析的齒輪箱中軸承故障信號(hào)刻畫34-49
- 4.1 小波變換34-36
- 4.1.1 連續(xù)小波變換34-35
- 4.1.2 離散小波變換35-36
- 4.2 小波包變換36-38
- 4.2.1 小波包定義36
- 4.2.2 小波包的空間分解36-37
- 4.2.3 小波包變換算法37-38
- 4.3 小波基選擇研究38-45
- 4.3.1 小波基性質(zhì)38-42
- 4.3.2 小波基選擇方法的定量研究42-45
- 4.4 特征提取方法45-48
- 4.5 小結(jié)48-49
- 5 齒輪箱實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)想49-63
- 5.1 傳動(dòng)方案50-51
- 5.1.1 選擇電機(jī)50
- 5.1.2 確定傳動(dòng)比50
- 5.1.3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)50-51
- 5.2 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算51-55
- 5.2.1 小花鍵齒輪51-52
- 5.2.2 雙聯(lián)齒輪52-53
- 5.2.3 三聯(lián)齒輪53-54
- 5.2.4 大花鍵齒輪54-55
- 5.3 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算55-57
- 5.3.1 輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)55-56
- 5.3.2 中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)56
- 5.3.3 輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)56-57
- 5.4 軸承的建模57-58
- 5.5 其他零部件的建模58-60
- 5.5.1 擋油環(huán)58
- 5.5.2 端蓋58-59
- 5.5.3 軸承套59
- 5.5.4 鍵59-60
- 5.6 設(shè)置齒輪故障60-61
- 5.7 齒輪箱整體裝配61-62
- 5.8 小結(jié)62-63
- 結(jié)論63-64
- 參考文獻(xiàn)64-68
- 在學(xué)研究成果68-69
- 致謝69
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:齒輪箱中關(guān)鍵零件異常導(dǎo)致的振動(dòng)特征分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):417418
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