本文關(guān)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(dǎo)致災(zāi)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(shè)備,如風(fēng)力發(fā)電機組和斗輪挖掘機等都工作在變載荷和變轉(zhuǎn)速工況下,它們產(chǎn)生的振動信號存在相當(dāng)程度上的幅值調(diào)制和頻率調(diào)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(yīng)用,并進一步針對變轉(zhuǎn)速下的特殊性,研究了基于相位解調(diào)的階比跟蹤方法。主要內(nèi)容如下： 1)首先分析了主要的齒輪故障形式及其產(chǎn)生機理,并根據(jù)齒輪箱中存在的振動源的特征建立齒輪箱振動信號的數(shù)學(xué)模型以用于后續(xù)的數(shù)據(jù)仿真。同時對各失效形式可能對應(yīng)的信號特征進行了分析,并據(jù)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(shù)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(diào)得到的相位時間關(guān)系具有相當(dāng)高的精度,本文研究了兩種基于相位解調(diào)的階比跟蹤技術(shù)。通過仿真數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)分析得出提出的方法的能夠用于大的轉(zhuǎn)速波動范圍,具有較好的階比跟蹤效果。 4)最后對試驗數(shù)據(jù)進行了分析,分析結(jié)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(zhuǎn)速下的齒輪故障。
【關(guān)鍵詞】：齒輪箱故障診斷 時域同步平均 變轉(zhuǎn)速 階比跟蹤 相位解調(diào)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(zhuǎn)速下的齒輪故障診斷研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 論文的研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排14-16
• 2 齒輪箱振動分析及其數(shù)學(xué)模型16-24
• 2.1 齒輪故障形式及其產(chǎn)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(shù)學(xué)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(yīng)的振動特征22-23
• 2.4.1 轉(zhuǎn)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(jié)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(diào)制信號特征值30
• 3.4 示例分析30-37
• 3.4.1 數(shù)據(jù)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(diào)制信號35-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 4 基于相位解調(diào)的階比跟蹤38-55
• 4.1 基本的基于相位解調(diào)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(diào)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(jié)54-55
• 5 齒輪故障試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析55-66
• 5.1 齒輪故障試驗設(shè)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(zhuǎn)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(shù)據(jù)分析59-62
• 5.3 大轉(zhuǎn)速波動分析62-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻68-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況72-73
• 致謝73-74

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關(guān)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