基于改進(jìn)LMD與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的變速箱故障診斷
發(fā)布時(shí)間:2021-08-27 07:33
針對(duì)軍用裝甲車變速箱工作環(huán)境惡劣、故障模式難以識(shí)別的問(wèn)題,在現(xiàn)有方法基礎(chǔ)上,將噪聲輔助分析方法、局部均值分解(LMD)方法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法相結(jié)合,應(yīng)用于裝甲車變速箱故障診斷中。首先,在自行搭建的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上采集變速箱正常、軸承間隙故障、外環(huán)壓痕、齒輪斷齒4種典型狀態(tài)下的振動(dòng)信號(hào);然后,采用噪聲輔助LMD方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行分解,將信號(hào)前8個(gè)PF分量進(jìn)行能量特征值提取,將提取的特征值作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入量,根據(jù)輸出結(jié)果識(shí)別變速箱的故障類型。結(jié)果表明,該方法能有效應(yīng)用于軍用裝甲車變速箱故障診斷,診斷正確率達(dá)到92. 5%。研究為其他特種變速箱診斷提供了一種有效的參考途徑,有一定工程實(shí)用價(jià)值。
【文章來(lái)源】:機(jī)械傳動(dòng). 2020,44(01)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
LMD分解流程圖
基于改進(jìn)LMD和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的變速箱故障診斷原理如圖2所示,具體步驟如下:(1)用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集變速箱正常、軸承間隙故障、外環(huán)壓痕、齒輪斷齒4種典型狀態(tài)下的振動(dòng)信號(hào),獲取4N組振動(dòng)信號(hào)作為訓(xùn)練樣本。
實(shí)驗(yàn)以某特種裝車齒輪箱為研究對(duì)象,搭建的實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要包括Y180L-4異步電動(dòng)機(jī)、速度控制機(jī)、CWZ300測(cè)功儀、4JW-2A轉(zhuǎn)矩儀和自主設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集平臺(tái),實(shí)驗(yàn)臺(tái)如圖3所示,圖4所示為整個(gè)故障診斷系統(tǒng)原理圖。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)可以模擬變速箱軸承、齒輪和軸的故障。為了方便齒輪箱拆裝,故障件位置選在輸出軸右端,同時(shí)在輸出軸承正上方安裝加速度傳感器進(jìn)行振動(dòng)信號(hào)采集。圖4 故障診斷實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)原理圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于EEMD-TEO熵的高速列車軸承故障診斷方法[J]. 靳行,林建輝,伍川輝,鄧韜,黃晨光. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]LMD能量熵和SVM相結(jié)合的滾動(dòng)軸承故障診斷[J]. 徐樂,邢邦圣,郎超男,高欽武. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2017(06)
[3]基于LMD-CM-PCA的滾動(dòng)軸承故障診斷方法[J]. 付云驍,賈利民,秦勇,楊杰. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2017(02)
[4]自適應(yīng)的EEMD及其在滾動(dòng)軸承故障診斷中的應(yīng)用[J]. 林旭澤,蔡艷平,王新軍. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2016(11)
[5]快速自適應(yīng)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法及軸承故障診斷[J]. 陳凱,李富才,李鴻光. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2016(04)
[6]基于EMD及灰色關(guān)聯(lián)度的滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑狀態(tài)故障診斷研究[J]. 盧緒祥,蘇一鳴,吳家騰,李錄平. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2016(01)
[7]基于小波包近似熵和SVM的圓柱滾子軸承診斷[J]. 李學(xué)軍,何能勝,何寬芳,何雷. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2015(06)
[8]基于改進(jìn)EMD方法的系統(tǒng)誤差分離方法研究[J]. 姚剛,趙建軍,姚躍亭,任喜. 振動(dòng)與沖擊. 2014(14)
[9]強(qiáng)沖擊下變速箱滾動(dòng)軸承故障診斷[J]. 尹芳莉,譚建平,何雷,丁闖. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[10]基于LMD與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的滾動(dòng)軸承故障診斷方法[J]. 程軍圣,史美麗,楊宇. 振動(dòng)與沖擊. 2010(08)
碩士論文
[1]基于局部均值分解和證據(jù)理論的變速箱故障診斷研究[D]. 何雷.中南大學(xué) 2014
本文編號(hào):3365943
【文章來(lái)源】:機(jī)械傳動(dòng). 2020,44(01)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
LMD分解流程圖
基于改進(jìn)LMD和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的變速箱故障診斷原理如圖2所示,具體步驟如下:(1)用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集變速箱正常、軸承間隙故障、外環(huán)壓痕、齒輪斷齒4種典型狀態(tài)下的振動(dòng)信號(hào),獲取4N組振動(dòng)信號(hào)作為訓(xùn)練樣本。
實(shí)驗(yàn)以某特種裝車齒輪箱為研究對(duì)象,搭建的實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要包括Y180L-4異步電動(dòng)機(jī)、速度控制機(jī)、CWZ300測(cè)功儀、4JW-2A轉(zhuǎn)矩儀和自主設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集平臺(tái),實(shí)驗(yàn)臺(tái)如圖3所示,圖4所示為整個(gè)故障診斷系統(tǒng)原理圖。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)可以模擬變速箱軸承、齒輪和軸的故障。為了方便齒輪箱拆裝,故障件位置選在輸出軸右端,同時(shí)在輸出軸承正上方安裝加速度傳感器進(jìn)行振動(dòng)信號(hào)采集。圖4 故障診斷實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)原理圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于EEMD-TEO熵的高速列車軸承故障診斷方法[J]. 靳行,林建輝,伍川輝,鄧韜,黃晨光. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]LMD能量熵和SVM相結(jié)合的滾動(dòng)軸承故障診斷[J]. 徐樂,邢邦圣,郎超男,高欽武. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2017(06)
[3]基于LMD-CM-PCA的滾動(dòng)軸承故障診斷方法[J]. 付云驍,賈利民,秦勇,楊杰. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2017(02)
[4]自適應(yīng)的EEMD及其在滾動(dòng)軸承故障診斷中的應(yīng)用[J]. 林旭澤,蔡艷平,王新軍. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2016(11)
[5]快速自適應(yīng)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法及軸承故障診斷[J]. 陳凱,李富才,李鴻光. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2016(04)
[6]基于EMD及灰色關(guān)聯(lián)度的滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑狀態(tài)故障診斷研究[J]. 盧緒祥,蘇一鳴,吳家騰,李錄平. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2016(01)
[7]基于小波包近似熵和SVM的圓柱滾子軸承診斷[J]. 李學(xué)軍,何能勝,何寬芳,何雷. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2015(06)
[8]基于改進(jìn)EMD方法的系統(tǒng)誤差分離方法研究[J]. 姚剛,趙建軍,姚躍亭,任喜. 振動(dòng)與沖擊. 2014(14)
[9]強(qiáng)沖擊下變速箱滾動(dòng)軸承故障診斷[J]. 尹芳莉,譚建平,何雷,丁闖. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[10]基于LMD與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的滾動(dòng)軸承故障診斷方法[J]. 程軍圣,史美麗,楊宇. 振動(dòng)與沖擊. 2010(08)
碩士論文
[1]基于局部均值分解和證據(jù)理論的變速箱故障診斷研究[D]. 何雷.中南大學(xué) 2014
本文編號(hào):3365943
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