【摘要】： 目前，振動信號分析技術(shù)仍是齒輪與軸承狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的主要手段，已經(jīng)形成了比較完備的理論與技術(shù)體系，但是在實(shí)際應(yīng)用中，與齒輪、軸承相關(guān)的振動信號常常被機(jī)器的結(jié)構(gòu)振動信號和干擾噪聲所污染，特別是早期故障信號往往十分微弱，信噪比低，這使得已有方法的性能受到了很大影響，虛警率高，大大限制了其在實(shí)際中的應(yīng)用。為此，本文建立了齒輪、滾動軸承故障診斷的試驗(yàn)裝置，用于模擬齒輪、軸承故障，旨在研究齒輪、軸承故障診斷方法的應(yīng)用，從而為多方法、多參量綜合應(yīng)用的齒輪、軸承故障診斷系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了一定的參考價(jià)值。 本文首先對齒輪和軸承的振動機(jī)理以及各種激勵(lì)因素對振動信號的影響進(jìn)行了詳細(xì)研究，并分析了由于齒輪、軸承故障的存在所引起的沖擊對振動信號產(chǎn)生的調(diào)制作用。以此為基礎(chǔ)探討了用于齒輪、軸承故障診斷的頻譜技術(shù)、共振解調(diào)技術(shù)、小波分析技術(shù)的理論基礎(chǔ)。重點(diǎn)研究了小波分析技術(shù)用于齒輪、軸承故障診斷的理論基礎(chǔ)，并舉例說明了小波分析在分析信號奇異性位置、信號消噪、識別在含噪信號中有用信號的發(fā)展趨勢、普通信號分析中的應(yīng)用，從小波分析的理論基礎(chǔ)和在故障診斷中的應(yīng)用兩個(gè)方面揭示了小波分析在故障診斷方面和其它診斷方法相比其獨(dú)特的優(yōu)越性。 其次，在了解了齒輪、軸承振動機(jī)理及診斷方法的基礎(chǔ)上，通過建立齒輪、軸承故障模擬試驗(yàn)裝置，采集了實(shí)際齒輪、軸承故障信號，分別采用頻譜分析技術(shù)、共振解調(diào)技術(shù)、小波分析技術(shù)對齒輪、軸承故障信號進(jìn)行分析，成功提取了齒輪、軸承故障特征，并通過實(shí)踐證明：與傳統(tǒng)的傅立葉變換相比，小波分析技術(shù)、共振解調(diào)技術(shù)更好的解決了由于實(shí)際的齒輪、軸承噪聲大，振動信號的信噪比低，難以獲得微弱故障特征的問題，為提取齒輪、軸承早期故障特征提供了有效的分析手段。 最后，基于齒輪、軸承故障診斷方法及大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合齒輪、軸承的故障判據(jù)，研究并分別建立了適應(yīng)與齒輪、軸承各自故障診斷特點(diǎn)的齒輪、軸承故障診斷專家系統(tǒng)。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TH165.3;TH132.41;TH133.33
【圖文】：

了應(yīng)用小波分析對齒輪、滾動軸承振動信號進(jìn)行消噪和特征提取的可行性和有效性。(4)分別建立了齒輪、滾動軸承故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(如圖1.2、1.3)，利用小波變換對實(shí)驗(yàn)臺實(shí)際振動信號進(jìn)行了消噪和分解，很好的提取出了故障特征，在基于齒輪、滾動軸承故障診斷方法及大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，分別探討了適應(yīng)與齒輪、滾動軸承各自故障診斷特點(diǎn)的齒輪、滾動軸承故障診斷專家系統(tǒng)的建立。

碩士學(xué)位論文圖1.2齒輪故障模擬試驗(yàn)臺圖1，3滾動軸承故障模擬試驗(yàn)臺(5)對用于齒輪、滾動軸承故障診斷的頻譜分析技術(shù)、共振解調(diào)技術(shù)、小波分析技術(shù)從基礎(chǔ)理論和實(shí)際應(yīng)用兩個(gè)方面研究了各自在齒輪、滾動軸承故障診斷方面的應(yīng)用，對比分析了針對不同故障信號各方法的優(yōu)缺點(diǎn)及其相互關(guān)系。本課題希望在完成上述的理論分析、仿真分析、試驗(yàn)分析這些研究工作后，能夠?yàn)樾〔ǚ治黾夹g(shù)和共振解調(diào)技術(shù)以及專家系統(tǒng)在對齒輪、滾動軸承的故障診斷的工業(yè)應(yīng)用提供一定理論參考和實(shí)施手段。

(b)分布缺陷圖2.2齒輪缺陷形式對邊頻帶的影響‘圖2.2給出了齒輪由于集中缺陷和分布缺陷所產(chǎn)生的邊頻的區(qū)別，其中圖2.2(a)為齒輪上某一輪齒存在局部缺陷時(shí)的振動波形和頻譜，這時(shí)相當(dāng)于齒輪的振動受到一個(gè)短脈沖的調(diào)制，脈沖的長度等于齒輪的嚙合周期兀二1/fz。齒輪每轉(zhuǎn)一周，脈沖就重復(fù)一次。由于脈沖可以分解為許多正弦分量之和，因此在譜圖上形成以載波頻率fz，Zfz，3fz，等等為中心的一系列邊頻。這些邊頻數(shù)量多、范圍寬、幅值小、分布均勻且變化平緩

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本文編號：2786473