基于嚙合振動(dòng)的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速估計(jì)及其應(yīng)用研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械是一類重要的動(dòng)力機(jī)械，在機(jī)械設(shè)備中占據(jù)了很大的比例，保證旋轉(zhuǎn)機(jī)械安全可靠地運(yùn)行也即發(fā)展旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)企業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有重要的意義。旋轉(zhuǎn)機(jī)械特征分析是旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測(cè)的重要組成部分，階比分析因?yàn)榭梢杂行У貙?duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械升、降速階段與參考軸轉(zhuǎn)速有關(guān)的振動(dòng)特征進(jìn)行提取，所以是旋轉(zhuǎn)機(jī)械特征分析的重要手段。階比分析的關(guān)鍵在于獲得相對(duì)參考軸恒定角增量的采樣數(shù)據(jù)，即實(shí)現(xiàn)等角度采樣，這在實(shí)施上需要能獲得參考軸恒定角增量的

2、時(shí)刻，即實(shí)現(xiàn)階比跟蹤。傳統(tǒng)的階比跟蹤方法都需要鑒相裝置，在一些不便于安裝硬件的場(chǎng)合限制了其應(yīng)用。由于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)與轉(zhuǎn)速密切相關(guān)尤其是齒輪嚙合振動(dòng)中包含了轉(zhuǎn)速信息，因此基于齒輪嚙合振動(dòng)估計(jì)轉(zhuǎn)速信息是一種值得深入研究的方法。本論文以齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速估計(jì)為目標(biāo)，以齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的齒輪嚙合振動(dòng)為研究對(duì)象，探討從齒輪嚙合振動(dòng)中提取出轉(zhuǎn)速信息的方法，并就其在齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。
　　在相關(guān)濾波的基礎(chǔ)上，應(yīng)用Morlet相關(guān)

3、濾波估計(jì)轉(zhuǎn)速信息。利用最大相關(guān)原理建立與嚙合振動(dòng)最相似的Morlet小波，該Morlet小波中心頻率參數(shù)可被看作該時(shí)刻下齒輪的瞬時(shí)嚙合頻率，再除以齒數(shù)就得到了轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)頻。
　　針對(duì)傳統(tǒng)基于時(shí)頻分布轉(zhuǎn)速估計(jì)方法的精度不足和抗噪能力差的問(wèn)題提出了基于時(shí)頻融合分布的轉(zhuǎn)速估計(jì)方法，該方法將Wigner-Ville分布(WVD)與小波尺度譜按照融合算法進(jìn)行融合，融合后的時(shí)頻分布既極大地消除了WVD的交叉項(xiàng)問(wèn)題，又極大地保留了WVD的高時(shí)頻分