【摘要】：振動(dòng)分析是齒輪與滾動(dòng)軸承狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的重要手段。 本文對(duì)齒輪與滾動(dòng)軸承的故障機(jī)理進(jìn)行了剖析，介紹了齒輪和滾動(dòng)軸承的常見(jiàn)失效形式，研究了齒輪和滾動(dòng)軸承故障振動(dòng)信號(hào)的特征。闡述了齒輪和滾動(dòng)軸承的振動(dòng)測(cè)試方法，詳細(xì)說(shuō)明了測(cè)試所涉及的各種硬件設(shè)備及其連接。 分別建立了齒輪和滾動(dòng)軸承故障診斷實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行了齒輪崩齒故障和滾動(dòng)軸承內(nèi)環(huán)點(diǎn)蝕、外環(huán)劃痕和滾珠劃痕等模擬故障的診斷實(shí)驗(yàn)。編制了齒輪與滾動(dòng)軸承故障診斷系統(tǒng)軟件HSGD2006，利用所編制的軟件采集并分析了齒輪和滾動(dòng)軸承的模擬故障實(shí)驗(yàn)振動(dòng)數(shù)據(jù)。 針對(duì)齒輪和滾動(dòng)軸承的故障振動(dòng)特征，介紹了傳統(tǒng)的故障診斷基本理論，時(shí)域方面詳細(xì)介紹了時(shí)域同步平均法診斷齒輪故障和時(shí)域統(tǒng)計(jì)量法；頻域方面詳細(xì)介紹了倒頻譜和包絡(luò)解調(diào)法診斷齒輪和滾動(dòng)軸承故障；并通過(guò)仿真數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別驗(yàn)證了這些方法的有效性和局限性。 研究表明噪聲對(duì)包絡(luò)解調(diào)結(jié)果有較大影響，因此本文利用自相關(guān)運(yùn)算不改變信號(hào)的調(diào)制特征且能很好地消除噪聲的性質(zhì)，提出了時(shí)延相關(guān)整流解調(diào)法，該方法是時(shí)延相關(guān)解調(diào)法的一個(gè)改進(jìn)。在對(duì)原始信號(hào)求自相關(guān)函數(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行一定量值的時(shí)間延遲，以達(dá)到二次降噪，，再對(duì)延遲之后的自相關(guān)函數(shù)進(jìn)行整流解調(diào)，通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的可行性和有效性。 時(shí)頻分析是針對(duì)非平穩(wěn)信號(hào)的一種有效的數(shù)據(jù)分析方法，它的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠確定一個(gè)信號(hào)是不是多分量的，并且能給出各個(gè)分量出現(xiàn)的時(shí)間位置。由于齒輪和滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)也具有非平穩(wěn)性，本文最后介紹了wigner分布和小波變換兩種時(shí)頻分析方法，并對(duì)實(shí)驗(yàn)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行了分析，以考核其可行性和有效性。 通過(guò)理論研究和實(shí)驗(yàn)分析表明，本文所提出和研究的時(shí)延相關(guān)整流解調(diào)法和時(shí)頻分析法能夠針對(duì)齒輪和滾動(dòng)軸承的故障振動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行有效的故障分析。
【圖文】：

圖3一2高速傳動(dòng)減速箱實(shí)驗(yàn)臺(tái)圖3一3減速箱小齒輪崩齒模擬故障圖3一1為齒輪故障診斷實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖，包括測(cè)試系統(tǒng)和被測(cè)對(duì)象。其中，測(cè)試系統(tǒng)由傳感器、電荷放大器、信號(hào)調(diào)理器和計(jì)算機(jī)組成。齒輪故障診斷實(shí)驗(yàn)裝置中的被測(cè)對(duì)象由JZQ一250型齒輪減速器、交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)、變頻器和抱閘等部件組成。齒輪1至4的齒數(shù)依次為35、64、18和81。交流電機(jī)、齒輪箱及抱閘都固定在剛性平臺(tái)之上。變頻器可控制電機(jī)在200一30O0rpm之間運(yùn)轉(zhuǎn)。齒輪箱的負(fù)載通過(guò)盤(pán)—抱閘的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。抱lv]和裝于齒輪箱輸出軸(IH軸)上的圓盤(pán)接

于于咖軍介 介 交流電機(jī)圖3一1齒輪故障診斷實(shí)驗(yàn)裝置示意圖圖3一2高速傳動(dòng)減速箱實(shí)驗(yàn)臺(tái)圖3一3減速箱小齒輪崩齒模擬故障圖3一1為齒輪故障診斷實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖，包括測(cè)試系統(tǒng)和被測(cè)對(duì)象。其中，測(cè)試系統(tǒng)由傳感器、電荷放大器、信號(hào)調(diào)理器和計(jì)算機(jī)組成。齒輪故障診斷實(shí)驗(yàn)裝置中的被測(cè)對(duì)象由JZQ一250型齒輪減速器、交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)、變頻器和抱閘等部件組成。齒輪1至4的齒數(shù)依次為35、64、18和81。交流電機(jī)、齒輪箱及抱閘都固定在剛性平臺(tái)之上。變頻器可控制電機(jī)在200一30O0rpm之間運(yùn)轉(zhuǎn)。齒輪箱的負(fù)載通過(guò)盤(pán)—抱閘的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。抱lv]和裝于齒輪箱輸出軸(IH軸)上的圓盤(pán)接
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TH132.41;TH133.33

【引證文獻(xiàn)】

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1 劉宗政;陳懇;陳振華;陳雁;黃元林;;滾動(dòng)軸承的振動(dòng)特性分析及典型故障診斷[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2009年03期

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2 彭建云;基于小波分析對(duì)變速箱進(jìn)行故障診斷[D];江西理工大學(xué);2010年

3 李虹;基于小波包變換與粗糙集的滾動(dòng)軸承故障診斷研究[D];太原理工大學(xué);2011年

4 張小科;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)及故障診斷[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年

5 王曉斌;基于粒子濾波的齒輪箱故障診斷研究[D];中北大學(xué);2011年

6 馬航;齒輪箱故障診斷中粒子濾波技術(shù)的應(yīng)用[D];中北大學(xué);2011年

7 陳瓊;基于信號(hào)處理的模式識(shí)別方法在滾動(dòng)軸承故障診斷中的應(yīng)用[D];北京化工大學(xué);2011年

8 劉恩濤;基于EMD和粒子群優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的齒輪箱故障診斷研究[D];中北大學(xué);2012年

9 李桃;基于粒子濾波技術(shù)的齒輪箱故障診斷研究[D];中北大學(xué);2012年

10 田磊;汽車主減速器性能及其檢測(cè)方法研究[D];浙江大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2602032