齒輪作為機(jī)械系統(tǒng)中傳遞動力和運(yùn)動的重要裝置,在承受周期性交變應(yīng)力時齒根部位易發(fā)生疲勞損傷而出現(xiàn)微小裂紋,并隨著裂紋逐漸擴(kuò)展極易導(dǎo)致斷齒的故障發(fā)生,從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此對齒輪微小裂紋進(jìn)行檢測和識別,對于保障設(shè)備安全運(yùn)行具有十分重要的意義。本文針對圓柱直齒輪微小裂紋信號的檢測方法和特征提取算法進(jìn)行研究,主要研究內(nèi)容包括:（1）對齒輪缺陷振動和調(diào)諧共振原理進(jìn)行研究,建立了齒輪振動系統(tǒng)模型,分析了引起齒輪振動的主要因素,基于共振對齒輪微小缺陷引起的微弱振動信號的放大作用,提出了一種基于調(diào)諧共振的齒輪微小裂紋檢測方法。（2）對齒輪缺陷檢測系統(tǒng)進(jìn)行研究,應(yīng)用有限元模態(tài)分析和實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析相結(jié)合的方法對齒輪缺陷檢測系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析,根據(jù)系統(tǒng)前六階模態(tài)頻率分布情況,調(diào)整檢測齒輪轉(zhuǎn)速使齒輪嚙合頻率及其諧波頻率與齒輪快速檢測系統(tǒng)的某一階模態(tài)頻率相近,從而使檢測系統(tǒng)達(dá)到調(diào)諧共振狀態(tài)對齒輪微小裂紋信號進(jìn)行采集。（3）對齒輪微小裂紋振動信號的規(guī)律及表現(xiàn)形式進(jìn)行分析,研究了經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（EMD）在信號去噪中的應(yīng)用,提出了一種基于相關(guān)性的EMD與形態(tài)奇異值分解結(jié)合的齒輪缺陷特征提取算法,并進(jìn)行仿真分析驗(yàn)證,解... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

齒輪嚙合簡化模型

北京工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-14-電機(jī)底座脹套X軸導(dǎo)軌Y軸導(dǎo)軌手輪箱絲杠長光柵聯(lián)軸器扭矩傳感器齒輪扭矩傳感器加載器箱體圖3-1齒輪缺陷快速檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.3-1Geardefectrapiddetectionsystemstructure圖3-2底座機(jī)械結(jié)構(gòu)Fig.3-2Basemechanicalstructure主動單元機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖3-3所示，主動單元采用整體式設(shè)計(jì)，將電機(jī)、扭矩傳感器和主軸集成在主動單元箱體上，通過絲杠的共同調(diào)節(jié)。主軸作為一個整體固定在箱體的前端，扭矩傳感器在主軸末端，為了讓扭矩傳感器更加準(zhǔn)確的反映主軸前端齒輪所承受的扭矩，主軸同扭矩傳感器之間采用鍵連接的剛性連接方式。扭矩傳感器兩端均設(shè)計(jì)有法蘭盤，一端與主軸相連，另一端與電機(jī)相連，電機(jī)安裝在主動單元箱體末尾，電機(jī)軸和扭矩傳感器的法蘭盤之間使用脹套式雙膜片彈性聯(lián)軸器連接，安裝方便且傳動精度高，同時允許電機(jī)軸和主軸在一定程度上的不同心，降低裝配難度，隔離電機(jī)的振動。

第3章基于調(diào)諧共振的齒輪缺陷檢測系統(tǒng)模態(tài)分析-15-在主動單元箱體下端設(shè)計(jì)有一個鑄造的墊層，用于調(diào)整軸心保持在同一高度。在墊層箱體的前端安裝了導(dǎo)軌夾持器，調(diào)節(jié)完成后將主動單元固定，避免測試時箱體移動影響測試結(jié)果。圖3-3主動單元機(jī)械結(jié)構(gòu)Fig.3-3Activeunitmechanicalstructure被動單元機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖3-4所示。被動單元將主軸、扭矩傳感器和磁粉制動器集成在被動單元箱體上，使其作為一個整體在絲杠的作用下共同調(diào)節(jié)。主軸同扭矩傳感器的連接、扭矩傳感器同磁粉制動器輸出軸的連接方式和主動單元一樣。圖3-4被動單元機(jī)械結(jié)構(gòu)Fig.3-4Passiveunitmechanicalstructure在檢測設(shè)備上還設(shè)計(jì)有調(diào)整機(jī)構(gòu)，通過X方向的絲杠帶動主動單元調(diào)節(jié)齒寬方向，通過Y方向的絲杠帶動被動單元調(diào)節(jié)中心距方向。由于在齒輪嚙合時對中心距的精密程度要求比較高，在Y方向上設(shè)計(jì)有長光柵實(shí)時反饋中心距數(shù)值。主動軸和被動軸的前端都安裝有圓光柵，通過圓光柵采集兩個軸旋轉(zhuǎn)角度，

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3265409