本文關(guān)鍵詞：某齒輪箱故障振動(dòng)信號特征提取及分析技術(shù)研究

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【摘要】：齒輪箱是傳動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部件，其性能的好壞直接影響到機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。受傳動(dòng)特性的影響，，齒輪箱正常運(yùn)轉(zhuǎn)也會(huì)發(fā)生振動(dòng)。當(dāng)齒輪箱發(fā)生故障時(shí)，其振動(dòng)信號成分會(huì)產(chǎn)生改變，體現(xiàn)出與常規(guī)振動(dòng)不同的信號特征，因此通過分析齒輪箱振動(dòng)信號可以有效地獲悉齒輪箱的實(shí)時(shí)性能。 對運(yùn)轉(zhuǎn)中的齒輪箱進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測并進(jìn)行有計(jì)劃的維修保養(yǎng)，不僅能夠延長齒輪箱的使用壽命，而且能夠有效減少因停機(jī)、安全事故等造成的損失。 本課題以齒輪和軸承為研究對象，對某齒輪箱振動(dòng)信號的故障特征提取和分析技術(shù)進(jìn)行了研究，主要有以下四點(diǎn)： (1)研究齒輪箱振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)理。首先是對齒輪箱幾種典型故障的類型及其形成原因進(jìn)行了探討，再通過對齒輪嚙合物理模型進(jìn)行了分析，得到了影響齒輪嚙合振動(dòng)的兩個(gè)最重要因素：嚙合剛度和傳遞誤差，最后對滾動(dòng)軸承振動(dòng)機(jī)理進(jìn)行了分析。 (2)介紹振動(dòng)信號的時(shí)域和頻域分析技術(shù)。主要介紹了時(shí)域統(tǒng)計(jì)指標(biāo)參數(shù)法、功率譜分析、倒頻譜分析、細(xì)化譜分析和包絡(luò)譜分析的原理。 (3)分析齒輪箱典型故障振動(dòng)信號特征。采取實(shí)驗(yàn)的方法，預(yù)先設(shè)計(jì)齒輪齒面異常、斷齒、軸承外圈磨損和軸承滾動(dòng)體磨損四種典型故障，采用時(shí)域和頻域分析技術(shù)進(jìn)行處理。時(shí)域內(nèi)，對比故障信號與正常信號時(shí)域波形圖和時(shí)域統(tǒng)計(jì)指標(biāo)參數(shù)值的變化，得到故障信號的時(shí)域特征；頻域內(nèi)，對比故障信號與正常信號頻域成分的變化，得到故障信號的頻域特征。最后，對比不同時(shí)域和頻域分析方法對不同故障信號的分析處理效果得到：時(shí)域統(tǒng)計(jì)指標(biāo)分析能判斷是否存在故障，不能判斷故障發(fā)生部位，功率譜、細(xì)化譜和倒頻譜分析對軸承故障信號的分析不理想，包絡(luò)譜分析能有效提取齒輪和軸承的故障信號特征，并能判斷故障發(fā)生部位。 (4)實(shí)驗(yàn)案例分析。首先介紹某齒輪箱結(jié)構(gòu)，計(jì)算各頻率參數(shù)；然后對正常齒輪箱振動(dòng)信號特征進(jìn)行分析；最后對未知齒輪箱采用時(shí)域統(tǒng)計(jì)指標(biāo)分析判斷是否存在故障，再采用包絡(luò)譜分析進(jìn)行特征提取分析，對故障發(fā)生部位進(jìn)行判斷。
【關(guān)鍵詞】：齒輪箱 故障診斷 振動(dòng)信號 特征提取
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH132.4;TN911.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 課題研究的目的和意義10-11
• 1.2 齒輪箱故障診斷技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本課題的主要研究內(nèi)容13-14
• 1.4 本章小結(jié)14-15
• 第二章 齒輪箱故障類型及振動(dòng)機(jī)理分析15-22
• 2.1 齒輪箱故障類型及成因15-17
• 2.1.1 齒輪故障類型及成因15-16
• 2.1.2 滾動(dòng)軸承故障類型及成因16-17
• 2.2 齒輪箱振動(dòng)機(jī)理分析17-21
• 2.2.1 齒輪振動(dòng)的產(chǎn)生17-18
• 2.2.2 齒輪振動(dòng)的傳遞路徑18
• 2.2.3 齒輪振動(dòng)機(jī)理分析18-20
• 2.2.4 滾動(dòng)軸承振動(dòng)機(jī)理分析20-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 第三章 齒輪箱振動(dòng)信號分析處理技術(shù)22-33
• 3.1 時(shí)域統(tǒng)計(jì)指標(biāo)分析22-25
• 3.2 頻域分析技術(shù)25-32
• 3.2.1 功率譜分析26-27
• 3.2.2 倒頻譜分析27-28
• 3.2.3 細(xì)化譜分析28-29
• 3.2.4 包絡(luò)譜分析29-32
• 3.3 本章小結(jié)32-33
• 第四章 齒輪箱典型故障振動(dòng)信號特征分析33-61
• 4.1 齒輪箱振動(dòng)信號成分分析33-37
• 4.1.1 齒輪振動(dòng)信號成分分析33-35
• 4.1.2 軸承振動(dòng)信號成分分析35-37
• 4.2 齒輪箱典型故障信號特征分析37-59
• 4.2.1 齒輪箱振動(dòng)信號分析軟件介紹37-40
• 4.2.2 齒輪箱典型故障信號特征分析40-59
• 4.2.2.1 齒輪箱正常信號特征分析41-46
• 4.2.2.2 齒面異常信號特征分析46-49
• 4.2.2.3 齒輪斷齒信號特征分析49-52
• 4.2.2.4 軸承外圈故障信號特征分析52-56
• 4.2.2.5 軸承滾動(dòng)體故障信號特征分析56-59
• 4.3 本章小結(jié)59-61
• 第五章 某齒輪箱故障振動(dòng)信號分析案例61-70
• 5.1 齒輪箱結(jié)構(gòu)參數(shù)介紹61-63
• 5.2 齒輪箱正常振動(dòng)信號特征分析63-65
• 5.3 齒輪箱故障振動(dòng)信號特征提取分析判斷65-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 第六章 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 內(nèi)容總結(jié)70-71
• 6.2 研究展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 攻碩期間取得的研究成果76-77

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：810913