基于EMD的齒輪變速箱聲學(xué)故障診斷.pdf

1、機(jī)械設(shè)備一旦發(fā)生故障將導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)過程無法正常工作，往往造成重大經(jīng)濟(jì)損失，甚至危及人身安全。機(jī)械振動(dòng)必然伴隨有聲音，聲音信號(hào)與振動(dòng)信號(hào)具有良好的相關(guān)性，假如機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障，所采集到的振動(dòng)和聲音信號(hào)的能量分布必然發(fā)生變化，對(duì)振動(dòng)或聲音信號(hào)進(jìn)行分析，即可提取出故障特征信息。聲學(xué)故障診斷技術(shù)具有信號(hào)采集容易、非接觸式測(cè)量、不影響設(shè)備正常工作、并可在不易測(cè)量振動(dòng)信號(hào)的場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)聲音信號(hào)是信噪比非常低的非平穩(wěn)信號(hào)，難以提取特

2、征信息等缺點(diǎn)。因此，本文提出基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（EMD）的聲學(xué)故障診斷方法。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下。
　?。?）研究了齒輪變速箱系統(tǒng)中齒輪和軸承的振動(dòng)機(jī)理和其常見的故障類型、原因及其主要特征。
　?。?）從理論上分析研究了聲音信號(hào)和振動(dòng)信號(hào)的關(guān)系。當(dāng)聲傳感器布置在某個(gè)特定位置時(shí)，所采集的聲音信號(hào)和振動(dòng)信號(hào)成正比關(guān)系。根據(jù)這一特點(diǎn)，布置了多個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析，最后選出了最佳測(cè)點(diǎn)位置，這為聲音信號(hào)的處理和齒輪變速箱故障的特征提取奠

3、定了基礎(chǔ)。
　?。?）研究了EMD方法及其特點(diǎn)，并采用EMD方法對(duì)多分量信號(hào)的分離進(jìn)行了仿真分析。分析結(jié)果驗(yàn)證了EMD對(duì)多分量信號(hào)的分離效果非常好。
　?。?）研究了EMD頻率族分離法及其在齒輪故障特征提取中的應(yīng)用。用EMD方法從聲音信號(hào)中提取出了齒輪的故障特征信號(hào)，取得了較好的診斷效果。
　　（5）研究了局部Hilbert邊際譜及其在滾動(dòng)軸承故障特征提取中的應(yīng)用。用小波和EMD方法從聲音信號(hào)中提取出了軸承內(nèi)圈和外圈的