基于希尔伯特黄变换的齿轮箱故障特征提取与消噪技术研究

发布时间：2020-05-10 12:03

【摘要】： 当齿轮箱存在故障时,其振动信号通常表现出非平稳特性,并且故障特征信息往往淹没在强大的背景噪声中。尤其是当齿轮箱发生复合故障时,振动情况更加复杂,难以实现有效诊断。为此,本文基于希尔伯特-黄变换进行齿轮箱故障的特征提取与消噪技术研究。本文主要研究内容如下: 第一,研究了齿轮箱的振动机理与故障类型,详细分析了齿轮、轴承等部件发生故障时,振动信号的频谱特征及不同故障所对应的特征频率。 第二,介绍了希尔伯特-黄变换的基本理论,阐述了希尔伯特-黄变换方法的特点,并通过仿真实验证明了希尔伯特-黄变换方法能够在低信噪比情况下实现信号的降噪与特征提取,表明希尔伯特-黄变换可用于分析齿轮箱故障信号。 第三,提出了一种基于希尔伯特-黄变换能量谱分析的齿轮箱故障诊断方法实现对齿轮箱单一故障与复合故障的诊断。该方法通过对经验模式分解获得的本征模式函数进行希尔伯特变换,得到能量谱,采用谱分析与理论计算的方式实现齿轮箱故障的判定。 第四,通过对齿轮箱故障试验数据的分析,证明希尔伯特-黄变换方法能够实现齿轮箱故障的特征提取与消噪技术研究,表明本文所提出的方法能够有效实现对包括复合故障在内的多种齿轮箱典型故障的诊断。
【图文】：

轮故障的类型轮由于某种原因无法正常工作，或者运行时，某些原因造成齿轮丧能参数漂移超出了界限值以外，这时就认为发生了齿轮故障[1]。就总大体可以分为两个类型。的第一类故障是由于制造或装配不良造成的。齿轮制造时造成的主故障、齿距偏差故障、齿形误差故障等。齿轮装配不良，也会造成，例如“一端接触”现象等。当齿轮误差变得严重时，就会引起传转动，啮合时的冲击会引起较大的振动与噪声[35]。的第二类故障主要指齿轮在长期运行过程中形成的损伤：轮齿表面合轮齿之间同时存在着相对滚动和相对滑动，其中分布在节点两侧方向相反，产生的力的脉动在长期运行中能够导致齿面产生损伤现

齿轮系轴系轴承振动和固体声振动和固体声空气声空气声齿轮箱空气声振动和固体噪声图 2.2 齿轮的振动与噪声机理学模型是十分复杂的，很难建立起完整的齿轮箱常需要对齿轮副进行简化处理。经简化，，
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH132.41

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 谭善文,秦树人,汤宝平;Hilbert-Huang变换的滤波特性及其应用[J];重庆大学学报(自然科学版);2004年02期

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1 傅瑜;小波分析在旋转机械故障诊断中的应用[D];西安电子科技大学;1998年

2 程军圣;基于Hilbert-Huang变换的旋转机械故障诊断方法研究[D];湖南大学;2005年

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1 周辉;齿轮故障的特征提取与模式识别技术研究[D];郑州大学;2005年

本文编号：2657267