基于信號(hào)處理的齒輪箱故障診斷方法研究.pdf

1、齒輪箱常常運(yùn)行在惡劣地環(huán)境下，在運(yùn)行過(guò)程中很容易出現(xiàn)故障。齒輪箱一旦出現(xiàn)故障，輕則引起生產(chǎn)中斷與經(jīng)濟(jì)損失，重則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重人員傷亡。振動(dòng)信號(hào)分析法是齒輪箱故障診斷最重要方法之一。在正常狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，齒輪箱的振動(dòng)信號(hào)一般表現(xiàn)為平穩(wěn)性的特點(diǎn)，而當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，其振動(dòng)信號(hào)通常表現(xiàn)為非線性與非平穩(wěn)的形式。因此，需要使用時(shí)頻分析法分析其振動(dòng)信號(hào)。傳統(tǒng)的時(shí)頻分析法雖然能用于分析處理齒輪故障振動(dòng)信號(hào)，但是這些方法都存在較大的局限性—非自適應(yīng)性。自適應(yīng)時(shí)頻分

2、析法能夠滿足自適應(yīng)的要求。經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法、局部均值分解和極值點(diǎn)對(duì)稱模態(tài)分解法是目前最主要的自適應(yīng)時(shí)頻分析法。本論文研究了主流自適應(yīng)時(shí)頻分析方法在故障診斷中的應(yīng)用，并對(duì)它們存在的問(wèn)題提出相應(yīng)的改進(jìn)，并將其用于齒輪箱中常用的零件的故障診斷。本論文的主要研究工作有：
　　(1)介紹了齒輪箱主要零件齒輪的失效的形式及原因、振動(dòng)機(jī)理以及故障時(shí)振動(dòng)信號(hào)的模型。
　　(2)介紹了經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法的原理及存在的主要的缺陷。針對(duì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法現(xiàn)

3、有篩分準(zhǔn)則存在的問(wèn)題，提出了一種型號(hào)篩分終止準(zhǔn)則。存在針對(duì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解存在的模態(tài)混淆現(xiàn)象這一缺陷，提出了解析經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法。對(duì)仿真信號(hào)進(jìn)行了分解，驗(yàn)證了該方法的有效性。
　　(3)介紹了局部均值分解法的原理。針對(duì)局部分解存在的模態(tài)混淆現(xiàn)象，提出了小波局部分解法。采用小波局部分解法與總體平均局部均值法分別對(duì)仿真信號(hào)與轉(zhuǎn)子碰摩故障信號(hào)進(jìn)行分解，最終結(jié)果表明，本文提出的小波局部分解方法能夠用于齒輪箱的轉(zhuǎn)軸故障診斷。而且，與總體平均局部均