基于工作模態(tài)的裝運減速器模態(tài)參數(shù)的識別.pdf

1、隨著煤礦資源的整合和安全要求的提高，煤礦綜合機械化采煤(綜采)裝備迎來了發(fā)展的黃金期。連續(xù)采煤機裝運減速器作為連采機的核心部件之一，它的準確設計和可靠運行是現(xiàn)代礦井高產(chǎn)、高效的一個重要保證。由于煤礦極其惡劣的工作環(huán)境，減速器故障率往往很高。究其故障來源一是新產(chǎn)品設計、制造、裝配過程中的誤差；二是工作過程中產(chǎn)品的疲勞、過載、環(huán)境污染等。
　　 模態(tài)分析是研究結構動態(tài)特性的重要手段，可以獲得結構在內部和外部各種激勵作用下的振動響應，

2、從而為結構的優(yōu)化設計、故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測提供準確的參考。本文運用有限元分析方法對減速器模型進行數(shù)值模態(tài)分析，能夠得到其在自由狀態(tài)和約束狀態(tài)下的模態(tài)頻率和振型，對減速器的優(yōu)化設計可提供參考，同時其對應各階模態(tài)頻率的振型可以作為模態(tài)試驗響應測點布置的重要依據(jù)。
　　 實驗模態(tài)分析在人工激勵下，根據(jù)激勵和響應的傳遞函數(shù)或脈沖響應函數(shù)進行模態(tài)參數(shù)的識別，其識別結果很好地反映了結構靜止狀態(tài)下的模態(tài)特性。但是減速器作為旋轉機械，靜止和工作狀

3、態(tài)下結構的振動特性差別很大，工作模態(tài)分析更適合分析減速器工作時的動力特性。
　　 頻域分解技術是工作模態(tài)參數(shù)識別方法的一種，是對峰值法的延伸，通過在離散頻率處對響應信號的功率譜密度矩陣進行奇異值分解來獲取模態(tài)參數(shù)，克服了峰值拾取法的缺點，使識別精度更高，抗噪聲能力更強。減速器工作時齒輪嚙合會產(chǎn)生諧波激勵，使得模態(tài)分析結果中既存在結構固有模態(tài)還疊加有諧波模態(tài)。
　　 概率密度分析是信號識別的一種方法，將其運用到固有模態(tài)和諧

4、波模態(tài)兩種信號的分析中，所得兩者的概率密度曲線特征存在顯著不同。本文將頻域分解技術和求解概率密度方法運用于減速器的工作模態(tài)參數(shù)識別中，使兩種模態(tài)得以鑒別，從而準確地識別出減速器真實的結構模態(tài)參數(shù)。將其結果與LMS Test.Lab商用振動分析系統(tǒng)的識別結果進行比較，二者能夠較好地吻合，從而證明了頻域分解技術是可行的、準確的，其分析結果能夠作為減速器優(yōu)化的參考。
　　 考慮到減速器結構和傳動的復雜性，本文對減速器的振動信號進行了頻