基于振動信號傳播路徑的齒輪箱振源檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、齒輪箱作為一種重要的傳動設(shè)備在現(xiàn)代工業(yè)中有著非常廣泛的運用,故障源信號的準確識別對于齒輪箱的故障診斷具有非常重要的理論意義和實用價值。本論文結(jié)合國家自然科學基金項目(項目批準號:50905050),開展了基于振動信號傳播路徑的齒輪箱振源檢測系統(tǒng)研究。論文在分析齒輪箱系統(tǒng)振動源機理,源識別方法以及傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上,研究了基于齒輪箱的傳播路徑的機械振動信號在同種相和不同種相中的衰減變化情況,并進行了理論仿真和試驗驗證。最后,在前面理論試驗研

2、究的基礎(chǔ)上開發(fā)了相應(yīng)的振源檢測系統(tǒng),并進行了實際應(yīng)用驗證。論文的主要研究內(nèi)容和章節(jié)安排如下:
　　第一章論述了齒輪箱故障診斷在設(shè)備故障診斷中的意義,概述故障診斷研究的多學科交叉發(fā)展歷程,分析了現(xiàn)有故障診斷理論方法的不足之處,提出基于振動信號傳播路徑的源信號檢測新架構(gòu)。通過對比國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,分析齒輪箱振動信號處理方法,對常見的時域分析方法,頻域分析方法以及時頻分析方法進行綜合比較分析;綜合分析了基于信號傳播路徑的故障診斷的可行性

3、以及本課題的研究意義。最后給出了本文的研究技術(shù)路線以及總體結(jié)構(gòu)。
　　第二章分析了齒輪箱發(fā)生故障的主要形式及其故障特征,對齒輪箱中零部件的振動機理進行分析,建立局部結(jié)構(gòu)和整體機械系統(tǒng)的動力學模型建模;對齒輪箱中源參數(shù)進行了理論建模,通過分析源參數(shù)和響應(yīng)的關(guān)系,基于信號傳播路徑提出合適的振源識別方法。分析了振動信號在齒輪箱中傳遞路徑及其對信號傳遞的影響,從傳遞函數(shù)的角度分析振動信號在齒輪箱中變化情況,并提出了一種基于錘擊法的傳遞函數(shù)

4、的測量方法。
　　第三章以齒輪箱為研究對象,分析了機械波在同種介質(zhì)中傳播特性,進行動力學仿真。通過理論建模和ANSYS Workbench以及MATLAB等仿真軟件對機械波在均勻桿、錐形桿及旋轉(zhuǎn)軸中的傳播變化情況進行深入分析。
　　第四章以齒輪箱為研究對象,分析了機械波在不同種介質(zhì)中傳播特性。通過綜合比較,選用合適的理論模型對機械波通過齒輪箱中固液相及固氣相面時的衰減變化情況進行了深入分析。
　　第五章在前面理論研究成