本文關鍵詞：基于階比跟蹤的齒輪箱故障診斷方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：齒輪箱是重要的動力傳動部件之一,齒輪故障可能會引起動力傳遞失效,進而導致災難性的后果。狀態(tài)監(jiān)測能夠有效識別機器狀態(tài),發(fā)現(xiàn)故障征兆,降低故障發(fā)生率,因此對齒輪箱的狀態(tài)監(jiān)測是意義重大的。很多設備,如風力發(fā)電機組和斗輪挖掘機等都工作在變載荷和變轉速工況下,它們產生的振動信號存在相當程度上的幅值調制和頻率調制,傳統(tǒng)的信號處理方法不能處理這種情況,因此變工況下的齒輪故障診斷方法亟需研究。本文以齒輪箱為研究對象,研究了時域同步平均方法在齒輪故障診斷中的應用,并進一步針對變轉速下的特殊性,研究了基于相位解調的階比跟蹤方法。主要內容如下： 1)首先分析了主要的齒輪故障形式及其產生機理,并根據齒輪箱中存在的振動源的特征建立齒輪箱振動信號的數學模型以用于后續(xù)的數據仿真。同時對各失效形式可能對應的信號特征進行了分析,并據此進行齒輪的故障診斷。 2)通過對時域同步平均原理的分析證明其能有效降低隨機噪聲并排除其他成分的干擾,存在最優(yōu)同步平均次數能將非同步周期成分完全消除；分析基于時域同步平均的特征提取方法,使用實測信號驗證了各特征的效果,其中FM4、NA4和NB4能夠檢測出裂紋初期故障,NA4和NB4可以監(jiān)測故障的發(fā)展。 3)由于通過相位解調得到的相位時間關系具有相當高的精度,本文研究了兩種基于相位解調的階比跟蹤技術。通過仿真數據和實測數據分析得出提出的方法的能夠用于大的轉速波動范圍,具有較好的階比跟蹤效果。 4)最后對試驗數據進行了分析,分析結果顯示在使用提出的階比跟蹤方法和時域同步平均方法后能夠診斷出變轉速下的齒輪故障。
【關鍵詞】：齒輪箱故障診斷 時域同步平均 變轉速 階比跟蹤 相位解調
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH132.41;TH165.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 論文的選題背景與意義10-11
• 1.2 常用振動分析方法11-13
• 1.2.1 時域分析11
• 1.2.2 頻域分析11-12
• 1.2.3 時頻分析12-13
• 1.3 變轉速下的齒輪故障診斷研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 論文的研究內容與結構安排14-16
• 2 齒輪箱振動分析及其數學模型16-24
• 2.1 齒輪故障形式及其產生機理16-18
• 2.2 齒輪箱振動源18-20
• 2.2.1 齒輪振動18-19
• 2.2.2 軸的振動19-20
• 2.2.3 軸承振動20
• 2.2.4 信號采集影響20
• 2.3 齒輪箱振動的數學模型20-22
• 2.3.1 齒輪振動20-21
• 2.3.2 軸的振動21
• 2.3.3 傳遞路徑影響21
• 2.3.4 齒輪箱振動的一般模型21-22
• 2.4 各失效形式對應的振動特征22-23
• 2.4.1 轉軸故障22
• 2.4.2 齒面損傷22
• 2.4.3 裂紋與斷裂22-23
• 2.5 本章小結23-24
• 3 基于時域同步平均的齒輪故障診斷24-38
• 3.1 時域同步平均原理24-26
• 3.2 時域同步平均實施26-27
• 3.3 特征提取27-30
• 3.3.1 原始信號特征值27-28
• 3.3.2 時域同步平均信號特征值28
• 3.3.3 差異信號特征值28-29
• 3.3.4 殘差信號特征值29-30
• 3.3.5 調制信號特征值30
• 3.4 示例分析30-37
• 3.4.1 數據介紹31
• 3.4.2 原始信號31-32
• 3.4.3 時域同步平均信號32-33
• 3.4.4 差異信號33-34
• 3.4.5 殘差信號34-35
• 3.4.6 調制信號35-37
• 3.5 本章小結37-38
• 4 基于相位解調的階比跟蹤38-55
• 4.1 基本的基于相位解調的階比跟蹤38-47
• 4.1.1 方法介紹38-42
• 4.1.2 參考信號選擇42-43
• 4.1.3 仿真信號驗證43-44
• 4.1.4 實測信號分析44-47
• 4.2 基于瞬時頻率估計和相位解調的階比跟蹤方法47-54
• 4.2.1 方法介紹47-48
• 4.2.2 仿真信號驗證48-52
• 4.2.3 實測信號分析52-54
• 4.3 本章小結54-55
• 5 齒輪故障試驗設計與數據分析55-66
• 5.1 齒輪故障試驗設計55-57
• 5.1.1 試驗裝置55-56
• 5.1.2 故障模擬56-57
• 5.2 小轉速波動分析57-62
• 5.2.1 時域同步平均方法選擇57-59
• 5.2.2 數據分析59-62
• 5.3 大轉速波動分析62-65
• 5.4 本章小結65-66
• 結論66-68
• 參考文獻68-72
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況72-73
• 致謝73-74

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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  本文關鍵詞：基于階比跟蹤的齒輪箱故障診斷方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：394654