強沖擊下變速箱滾動軸承故障特征提取及狀態(tài)評估研究
本文選題:強沖擊 切入點:變速箱 出處:《中南大學》2014年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:摘要:針對裝甲車在運行過程中負載大、沖擊強、故障特征不易提取的特點,本文采用負載突變模擬強沖擊,對滾動軸承的滾動體磨損、外圈裂紋及內(nèi)外圈間隙增大這三種故障類型,采用動力學仿真及實驗分析了強沖擊下變速箱信號特征,分別從時頻特征提取及狀態(tài)評估兩個方面,實現(xiàn)了強沖擊下變速箱滾動軸承不同故障類型的故障診斷。 論文主要研究內(nèi)容包括: (1)對滾動軸承結構、振動機理及失效方式進行分析,確定本文研究的故障類型及意義。采用動力學仿真分析了滾動軸承不同故障狀態(tài)下碰撞力及軸心軌跡等動態(tài)特性,以及不同形狀負載沖擊模擬,選擇最佳沖擊方式,進行了強沖擊下不同間隙故障的動態(tài)特性分析。 (2)研究了時域統(tǒng)計特征量隨轉速、平穩(wěn)負載及沖擊負載的變化規(guī)律;分析了不同間隙故障在強沖擊工況與平穩(wěn)工況下熵值,說明強沖擊工況的建模有效;提出了能夠明顯表征強沖擊下軸承間隙磨損程度的特征量—峰值因子。 (3)針對強沖擊下滾動體磨損及外圈裂紋的故障類型,提出了小波變換、能量分析與包絡譜分析相結合的方法,提取振動加速度信號進行包絡譜分析,提取了故障特征頻率,實現(xiàn)了強沖擊下變速箱滾動軸承滾動體磨損及外圈裂紋故障的特征提取。 (4)針對強沖擊下滾動軸承不同間隙故障,提出了小波變換與模糊聚類相結合的方法,判別出未知信號的故障狀態(tài),從而實現(xiàn)了強沖擊下滾動軸承間隙磨損程度的狀態(tài)評估。
[Abstract]:Absrtact: in view of the characteristics of heavy load, strong impact and difficult to extract the fault features of armored vehicle during operation, this paper uses load mutation to simulate strong impact and wear rolling body of rolling bearing. There are three kinds of fault types: outer ring crack and outer ring gap increase. Dynamic simulation and experiment are used to analyze the signal characteristics of gearbox under strong impact. The characteristics of transmission signal are extracted from time-frequency feature extraction and state evaluation, respectively. The fault diagnosis of different fault types of gearbox rolling bearing under strong impact is realized. The main contents of this thesis are as follows:. 1) the structure, vibration mechanism and failure mode of rolling bearings are analyzed, and the types and significance of the faults studied in this paper are determined. Dynamic simulation is used to analyze the dynamic characteristics of the rolling bearings under different fault conditions, such as the collision force and the orbit of the shaft center. The dynamic characteristics of different clearance faults under strong impact are analyzed by selecting the best impact mode and simulating the load with different shapes. (2) the variation law of time-domain statistical characteristic with rotational speed, stationary load and impact load is studied, and the entropy value of different gap faults under strong impact condition and stationary condition is analyzed, which shows that the modeling of strong impact condition is effective. The peak factor, which can clearly characterize the wear degree of bearing clearance under strong impact, is proposed. 3) aiming at the fault types of rolling body wear and outer ring crack under strong impact, a method combining wavelet transform, energy analysis and envelope spectrum analysis is proposed to extract the vibration acceleration signal for envelope spectrum analysis and to extract the fault characteristic frequency. The feature extraction of rolling body wear and outer ring crack fault of gearbox rolling bearing under strong impact is realized. In view of the different clearance faults of rolling bearing under strong impact, a method of combining wavelet transform and fuzzy clustering is proposed to distinguish the fault state of unknown signal, thus realizing the state evaluation of the wear degree of rolling bearing clearance under strong impact.
【學位授予單位】:中南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TH165.3
【共引文獻】
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,本文編號:1644181
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