齒輪損傷的諧波小波分析方法研究.pdf

1、隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展和機械系統(tǒng)自動化程度的不斷提高，機械系統(tǒng)故障診斷技術(shù)日益受到重視和完善。目前齒輪傳動仍是機械系統(tǒng)中使用最為廣泛的傳動形式之一。但是由于齒輪發(fā)生故障的機率占機械故障的10.3％，是誘發(fā)設(shè)備故障的重要因素，因此對齒輪進行必要地故障檢測與診斷是一項具有重要意義的研究工作。 在機械系統(tǒng)運行過程中，齒輪傳動的常規(guī)振動總是存在的，當齒輪存在局部故障時(如點蝕、局部齒根裂紋等)，在其嚙合過程會產(chǎn)生周期性瞬時沖擊，形成沖擊

2、振動。由于振動的傳遞路徑非常復雜，所以這種振動信號非常微弱，有用的故障特征信息被淹沒在其它頻率成分和噪聲之中，使原來的平穩(wěn)信號變成非穩(wěn)態(tài)或時變信號，齒輪故障診斷困難。而傳統(tǒng)的故障診斷方法(包括時域分析方法和頻域分析方法)對齒輪的整體和分布式故障提供了很好的診斷效果，但對微弱的故障特征信號不敏感，無法全面反映信號的時變特性，影響故障診斷技術(shù)的可靠性和準確性。 為此，本文針對齒輪局部故障特征的分離和提取，以小波變換為基礎(chǔ)，提出基于諧

3、波小波分析的故障診斷方法及其在齒輪故障診斷中的應用。本文首先介紹了齒輪損傷的類型及特點，損傷的失效分析；研究了齒輪的振動機理及特點，常用的齒輪故障診斷方法和振動信號的動力分析與特點。其次系統(tǒng)闡述了諧波小波的理論、特性、算法及其工程應用等。最后提出基于諧波小波的時頻分析方法，主要圍繞齒輪局部故障提取微弱、奇異的故障特征信息。并且通過做實驗對該方法進行了驗證，并將其與普通的小波分析方法進行比較，通過理論和實踐分析結(jié)果表明該方法在齒輪局部故障