齒輪故障診斷是機械診斷中一個具有代表性的問題。目前齒輪診斷中廣泛使用的是箱體振動信號。而測取箱體振動信號的方法中，大多是通過安裝在軸承座上的加速度傳感器拾取齒輪的振動信號，利用各種分析手段來研究齒輪的運行狀態(tài)在振動信息中具有怎樣的特征，從而實現(xiàn)對齒輪的故障進行識別、診斷。但由于從故障激勵到箱體振動信號之間的傳遞過程非常復雜，而且容易受到干擾，所以對故障進行診斷的結果并不令人特別滿意。本論文提出了利用扭轉振動信號來提取齒輪故障信息的方法，以此進行齒輪的故障診斷研究。 從齒輪的振動機理分析，齒輪可以被簡化為以輪齒為彈簧、以齒輪本體為質量的振動系統(tǒng)，由了齒輪嚙合剛度的周期性變化、齒輪誤差、齒輪損傷引起的扭矩變化等原因引起的激振力的作用，齒輪將會產(chǎn)生圓周方向的扭轉振動。所以從齒輪傳動系統(tǒng)的扭轉信號中可以得到扭振形式的嚙合振動信號。當載荷穩(wěn)定時，從故障激勵到扭振信號之間的變換與傳遞過程，比同樣激勵到箱體往復振動之間的過程要簡單的多，而且，扭振信號不像往復振動信號容易受到其它振源產(chǎn)生的機械波的干擾，所以扭振信號比往復振動信號對故障更加敏感、信噪比更高，利用扭振信號更容易發(fā)現(xiàn)齒輪的早期故障。 所以，如果我們能有效地拾取扭轉振動信號，就能得到一種更有效的齒輪故障診斷方法。但是，扭轉振動的測量需要測量軸的轉動速度和軸的扭矩，以往由于技術上的原因，要測量這些數(shù)據(jù)，需要在每根軸上都安裝扭矩-轉速傳感器，但是這往往要破壞傳動軸的結構，并且扭矩的測量需要傳遞扭矩，而轉 太原理工大學碩士學位論文 速測量的原理各異，但由于分辨率均較低，所以在實際應川中 效果不是很理想。而使用高分辨率增量編碼器，只需在軸端安 裝，不會破壞系統(tǒng)的結構，而且分辨率高達6000一30000個脈沖/ 轉的編碼器，其角度分辨率可達0.06。一0.012。，在實際應用「1，效 果良好。所以本論文利用高精度的增量型編碼器進行測取扭振 信號，利用F一V轉換將其轉換成電壓信號，通過對所拾取的信 號進行頻譜分析、小波變換等數(shù)據(jù)處理方法來實現(xiàn)齒輪的故障 診斷。
【學位單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2002
【中圖分類】：TH113.1
【文章目錄】：
第一章 緒論
    1.1 機械故障診斷概述
    1.2 機械系統(tǒng)傳動方法簡述
    1.3 本論文的研究內(nèi)容和技術路線
第二章 扭轉振動的測量
    2.1 扭轉振動的簡介
    2.2 扭轉振動測量方法的回顧
    2.3 基于增量型編碼器和F-V轉換的扭振測量
第三章 基于扭振信號的齒輪故障診斷
    3.1 齒輪的嚙合振動特性
    3.2 振動調(diào)制的形成和數(shù)學描述
第四章 實驗系統(tǒng)的設計
    4.1 實驗系統(tǒng)的基本組成
    4.2 信號采集、記錄與分析系統(tǒng)
第五章 故障信號及其特征的提取
    5.1 功率譜方法
    5.2 倒譜分析
    5.3 小波變換
    5.4 結論
    附
參考文獻
致謝

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本文編號：2892370