齒輪傳動(dòng)故障診斷專家系統(tǒng)的研究與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2020-12-13 10:34
齒輪傳動(dòng)是機(jī)械設(shè)備中最常見的傳動(dòng)方式,齒輪異常又是誘發(fā)機(jī)器故障的重要原因,因此對(duì)齒輪進(jìn)行準(zhǔn)確、及時(shí)的故障診斷非常重要。當(dāng)前,智能化齒輪傳動(dòng)故障診斷系統(tǒng)正成為保障設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)高效運(yùn)行的有力工具,深入開展此項(xiàng)研究并轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本論文研究?jī)?nèi)容來(lái)源于國(guó)家十五高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863 計(jì)劃)項(xiàng)目《網(wǎng)絡(luò)化、智能化大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械在線診斷系統(tǒng)》(項(xiàng)目編號(hào):2001AA423200)。在深入研究齒輪箱故障振動(dòng)機(jī)理、故障時(shí)頻域特征之后,本文匯總了齒輪箱故障診斷知識(shí)庫(kù)。并應(yīng)用圖形化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲R(shí)表達(dá)方法,搭建了9 種齒輪箱故障診斷知識(shí)表達(dá)。在此基礎(chǔ)上,集成了以知識(shí)、組合推理和數(shù)據(jù)引擎為核心的智能化齒輪箱故障診斷系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,不僅證實(shí)了齒輪箱故障診斷知識(shí)的正確性,而且驗(yàn)證了故障診斷系統(tǒng)的有效性。具體工作內(nèi)容如下: 1)研究了齒輪箱故障振動(dòng)的機(jī)理。通過(guò)建立齒輪傳動(dòng)的嚙合耦合型振動(dòng)分析模型并求解,討論了影響齒輪系統(tǒng)振動(dòng)的主要因素:嚙合剛度和誤差。在此基礎(chǔ)上分析了包括均勻磨損在內(nèi)的9 種典型故障的振動(dòng)機(jī)理。2)對(duì)齒輪箱故障的振動(dòng)特征進(jìn)行分析。通過(guò)分析故障齒輪箱的振動(dòng)信號(hào),得...
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
齒輪嚙合及廣義坐標(biāo)設(shè)置示意圖
pg誤差為:( )=+(π /+ )0rze teesin2tT(2.18)大、小齒輪模數(shù)為2.5,精度8級(jí),得到齒形誤差 f14mf= μ,基節(jié)誤差f20mpt= μ,取 e00= , =0,小齒輪轉(zhuǎn)速為1500r/min,得e(t )3410sin(1050t) 6= ×; e(t )35.710cos(1050t) 3& =×。2) 在MATLAB中的算法實(shí)現(xiàn)依上述方程及參數(shù)定義function函數(shù),并編寫程序,這個(gè)程序命名為dfunc.m。求解使用ode45()函數(shù)進(jìn)行數(shù)值求解,然后畫出系統(tǒng)的時(shí)域圖,這個(gè)程序命名為Gearvibration.m。由于Gearvibration.m運(yùn)行時(shí)需調(diào)用dfunc.m,故這兩個(gè)文件必須在存放于同一個(gè)文件夾中。程序fft.m的功能是對(duì)解出的時(shí)域響應(yīng)進(jìn)行快速傅立葉變換,并得到自功率譜圖。3) 求解結(jié)果及分析
圖 2.3 轉(zhuǎn)速為 1500r/min 時(shí)大齒輪頻域自功率譜Fig.2.3 Power spectrum in frequency domain, 1500r/min圖 2.4 轉(zhuǎn)速為 4500r/min 時(shí)小、大齒輪垂直方向時(shí)域響應(yīng)曲線Fig.2.4 Response curve in time domain, 4500r/min
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]時(shí)間序列方法在齒輪箱故障診斷中的應(yīng)用[J]. 黃晉英,潘宏俠,謝奇峰. 太原師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(02)
[2]基于EMD的齒輪故障識(shí)別研究[J]. 程軍圣,于德介,楊宇,鄧乾旺,陳源. 電子與信息學(xué)報(bào). 2004(05)
[3]帶有裂紋軸的齒輪耦合系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)特性[J]. 李允公,劉杰,朱啟兵,聞邦椿. 東北大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(05)
[4]隨機(jī)共振技術(shù)在齒輪箱故障檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 楊定新,胡蔦慶,楊銀剛,溫熙森. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2004(02)
[5]基于時(shí)序分析與模糊聚類的變速箱齒輪故障識(shí)別[J]. 羊拯民,尹安東. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2004(02)
[6]基于聲卡的便攜式齒輪箱故障診斷系統(tǒng)開發(fā)[J]. 高國(guó)華,張永忠. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2004(03)
[7]齒輪故障診斷中的單齒分析技術(shù)[J]. 孟濤,廖明夫. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2003(03)
[8]齒輪故障診斷的時(shí)延相關(guān)解調(diào)法[J]. 孟濤,廖明夫,李輝. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2003(01)
[9]小波分析在齒輪故障診斷中的應(yīng)用[J]. 徐東濤,平鵬. 鞍山鋼鐵學(xué)院學(xué)報(bào). 2002(06)
[10]EMD方法在齒輪故障診斷中的應(yīng)用[J]. 于德介,程軍圣. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(06)
本文編號(hào):2914407
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
齒輪嚙合及廣義坐標(biāo)設(shè)置示意圖
pg誤差為:( )=+(π /+ )0rze teesin2tT(2.18)大、小齒輪模數(shù)為2.5,精度8級(jí),得到齒形誤差 f14mf= μ,基節(jié)誤差f20mpt= μ,取 e00= , =0,小齒輪轉(zhuǎn)速為1500r/min,得e(t )3410sin(1050t) 6= ×; e(t )35.710cos(1050t) 3& =×。2) 在MATLAB中的算法實(shí)現(xiàn)依上述方程及參數(shù)定義function函數(shù),并編寫程序,這個(gè)程序命名為dfunc.m。求解使用ode45()函數(shù)進(jìn)行數(shù)值求解,然后畫出系統(tǒng)的時(shí)域圖,這個(gè)程序命名為Gearvibration.m。由于Gearvibration.m運(yùn)行時(shí)需調(diào)用dfunc.m,故這兩個(gè)文件必須在存放于同一個(gè)文件夾中。程序fft.m的功能是對(duì)解出的時(shí)域響應(yīng)進(jìn)行快速傅立葉變換,并得到自功率譜圖。3) 求解結(jié)果及分析
圖 2.3 轉(zhuǎn)速為 1500r/min 時(shí)大齒輪頻域自功率譜Fig.2.3 Power spectrum in frequency domain, 1500r/min圖 2.4 轉(zhuǎn)速為 4500r/min 時(shí)小、大齒輪垂直方向時(shí)域響應(yīng)曲線Fig.2.4 Response curve in time domain, 4500r/min
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]時(shí)間序列方法在齒輪箱故障診斷中的應(yīng)用[J]. 黃晉英,潘宏俠,謝奇峰. 太原師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(02)
[2]基于EMD的齒輪故障識(shí)別研究[J]. 程軍圣,于德介,楊宇,鄧乾旺,陳源. 電子與信息學(xué)報(bào). 2004(05)
[3]帶有裂紋軸的齒輪耦合系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)特性[J]. 李允公,劉杰,朱啟兵,聞邦椿. 東北大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(05)
[4]隨機(jī)共振技術(shù)在齒輪箱故障檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 楊定新,胡蔦慶,楊銀剛,溫熙森. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2004(02)
[5]基于時(shí)序分析與模糊聚類的變速箱齒輪故障識(shí)別[J]. 羊拯民,尹安東. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2004(02)
[6]基于聲卡的便攜式齒輪箱故障診斷系統(tǒng)開發(fā)[J]. 高國(guó)華,張永忠. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2004(03)
[7]齒輪故障診斷中的單齒分析技術(shù)[J]. 孟濤,廖明夫. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2003(03)
[8]齒輪故障診斷的時(shí)延相關(guān)解調(diào)法[J]. 孟濤,廖明夫,李輝. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2003(01)
[9]小波分析在齒輪故障診斷中的應(yīng)用[J]. 徐東濤,平鵬. 鞍山鋼鐵學(xué)院學(xué)報(bào). 2002(06)
[10]EMD方法在齒輪故障診斷中的應(yīng)用[J]. 于德介,程軍圣. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(06)
本文編號(hào):2914407
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