齒輪作為傳動系統(tǒng)中的核心部件之一,其健康狀態(tài)的好壞直接影響到設(shè)備是否安全可靠運(yùn)行。為了準(zhǔn)確、及時的掌握齒輪的健康狀態(tài),防止齒輪突然失效造成設(shè)備停機(jī)而無法工作,需要對齒輪的健康狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確評估。針對帶通濾波器在獲取信號時無法克服通帶內(nèi)噪聲干擾的問題,設(shè)計了梳狀濾波器,對振動信號進(jìn)行梳狀濾波與包絡(luò)解調(diào)。在此基礎(chǔ)上,采用齒輪健康評估的指標(biāo),完成對齒輪狀態(tài)的準(zhǔn)確評估。本論文的主要研究工作包括:(1)研究了常用FIR濾波器的基本原理,并設(shè)計了FIR多通帶濾波器,通過仿真信號對其功能進(jìn)行了檢測,證實(shí)了其局限性。(2)重點(diǎn)研究了解析小波中的復(fù)Morlet小波和諧波小波,然后依據(jù)復(fù)Morlet小波和諧波小波的基本性質(zhì),設(shè)計出了帶通濾波器和梳狀濾波器。通過仿真實(shí)驗驗證,設(shè)計的濾波器濾波效果非常理想并且它們都有對信號進(jìn)行濾波與解調(diào)同步進(jìn)行的功能。(3)對諧波小波加高斯窗,并對其幅頻進(jìn)行了修正,得到幅值修正后的高斯諧波小波。運(yùn)用幅值修正后的高斯諧波小波設(shè)計梳狀濾波器時,濾波器通帶具有幅值不受帶寬影響,設(shè)計參數(shù)個數(shù)少且易選擇的優(yōu)點(diǎn)。(4)將幅值修正后的高斯諧波小波梳狀濾波器應(yīng)用到齒輪健康評估上。實(shí)驗數(shù)據(jù)驗證表明,通過設(shè)置梳狀濾波器的參數(shù)提取故障信息能夠準(zhǔn)確判斷大齒輪、小齒輪的健康狀態(tài)。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TH132.41;TN713
【部分圖文】：

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文數(shù)據(jù)，實(shí)驗平臺如圖 5-2 所示。每次實(shí)驗齒輪都是從嶄新的正常狀態(tài)運(yùn)行到故效狀態(tài)，采集的數(shù)據(jù)分別命名 TR#5、TR#12。該兩個實(shí)驗中，每次采樣的時 10s，采樣的頻率為 20kHz，本文在進(jìn)行應(yīng)用研究時，每個時間節(jié)點(diǎn)均取 200采樣點(diǎn)，對應(yīng)的頻率分辨率為 1Hz。所以，在對信號進(jìn)行頻譜研究時，頻譜的分辨率也為 1Hz。而特征頻率的值可以通過給定的信息及理論公式計算得出。

0 500 1000 1500 2000 2500 300.10.20.3頻率/Hz幅值圖 5-3 TR#05 齒輪正常狀態(tài)時采集信號的的時域圖與頻譜圖0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 -4-2024時間/s幅值0 500 1000 1500 2000 2500 300.10.20.30.4頻率/Hz幅值圖 5-4 TR#05 齒輪故障狀態(tài)時采集信號的的時域圖與頻譜圖

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1-4-2024時間/s幅值0 500 1000 1500 2000 2500 300000.10.20.30.4頻率/Hz幅值圖 5-16 TR#12 齒輪發(fā)生故障時的時域圖與頻譜圖由圖 5-15 和圖 5-16 可以明顯看出：故障信號的時域圖存在著沖擊成分且的頻譜圖的嚙合頻率及其諧波附近存在邊頻帶。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2881644