减速机齿轮故障诊断方法的研究
发布时间：2021-05-16 01:10
作为齿轮箱动力传递的核心部件,齿轮在机械设备中的使用非常广泛,它的损伤和失效常常会导致传动系统或整机的故障,从而引起重大的安全事故。因此,齿轮作为齿轮箱状态监测与故障诊断的主要对象,越来越受到重视。在实际生产中,对齿轮的检测和故障诊断大多是建立在对其振动信号分析研究的基础上,但实际采集到的齿轮箱振动信号中掺杂了大量未知干扰,对齿轮振动信号的准确分析势必会产生严重的影响。基于此,本文对齿轮故障的特征提取和模式识别技术进行了深入的研究。主要内容如下：（1）从齿轮的振动机理入手,研究齿轮运行时产生振动的原因、振动特点以及在齿轮振动信号中的各种频率成分和信号调制特点；（2）研究了小波变换的相关理论以及小波各种阈值去噪方法的特点,根据不同阈值选取规则对计算机仿真信号的小波去噪方法进行研究,总结出有利于齿轮振动特征信号提取的最有效的干扰去除方法；（3）对信号时频分析方法中的短时傅里叶变换和Wigner-Ville变换的定义、性质和分析特点进行研究,通过对计算机仿真信号的分析比较了短时傅里叶变换和Wigner-Ville分布方法的优点和缺陷,研究了Wigner-Ville分析法的改进型—平滑伪Wig...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 齿轮故障诊断方法现状
1.2.1 齿轮故障的振动诊断法
1.2.2 振动信号的时频分析现状
1.2.3 小波变换发展历程
1.3 课题的来源及开发研究的必要性
1.4 课题研究的主要内容
第二章 齿轮振动机理及其信号特征
2.1 齿轮的力学模型分析
2.2 齿轮振动调制信号及其特点
2.2.1 齿轮振动的幅值调制
2.2.2 齿轮振动的频率调制
2.2.3 齿轮振动信号的调制特点
2.3 齿轮振动信号中的其它成分
第三章 振动信号的小波去噪分析方法研究
3.1 小波变换的定义及特点
3.1.1 小波变换的定义
3.1.2 小波变换的特点
3.2 小波变换在信号消噪中的算法与原理
3.2.1 多分辨率分析和Mallat算法
3.2.2 振动信号的小波去噪法
3.3 小波包变换在信号消噪中的原理与算法
3.3.1 小波包算法原理
3.3.2 振动信号小波包去噪法
3.4 齿轮振动信号的小波去噪仿真分析
3.5 本章小结
第四章 振动信号时频分析方法的研究
4.1 短时傅里叶变换(STFT)
4.1.1 短时傅里叶变换的定义
4.1.2 短时傅里叶变换的基本性质及特点
4.2 Wigner-Ville分布(WVD)
4.2.1 Wigner-Ville分布的定义
4.2.2 Wigner-Ville分布的性质及特点
4.2.3 Wigner-Ville分布交叉项的抑制方法
4.3 仿真信号的时频分析
4.3.1 信号的STFT仿真分析
4.3.2 信号的Wigner-Ville仿真分析
4.4 本章小结
第五章 齿轮故障诊断实验分析
5.1 正常齿轮振动信号特征提取
5.2 断齿齿轮振动信号特征提取
5.3 磨损齿轮振动信号特征提取
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录A(攻读学位期间发表论文目录)
【参考文献】：
期刊论文
[1]小波变换的滤波器解释和在冲击测量中的应用[J]. 袁宏杰,姜同敏. 振动与冲击. 2005(05)
[2]基于最大似然估计的小波阈值消噪技术及信号特征提取[J]. 林京. 仪器仪表学报. 2005(09)
[3]焊接缺陷信号的小波去噪方法研究[J]. 王玉,高大路,廖明夫,张淑艳. 西北工业大学学报. 2005(04)
[4]基于SVD降噪的经验模式分解及其工程应用[J]. 王太勇,王正英,胥永刚,李瑞欣. 振动与冲击. 2005(04)
[5]不同小波去噪法处理热重信号的研究[J]. 徐朝芬,胡松,孙学信,向军. 华中科技大学学报(自然科学版). 2005(06)
[6]基于独立分量分析的消噪方法在旋转机械特征提取中的应用[J]. 季忠,金涛,杨炯明,秦树人. 中国机械工程. 2005(01)
[7]基于小波包变换的滚动轴承故障诊断方法的研究[J]. 张辉,王淑娟,张青森,翟国富. 振动与冲击. 2004(04)
[8]非线性消噪的LP方法在振动信号分析中的应用[J]. 何卫锋,程礼,李小刚,罗俊. 振动工程学报. 2004(04)
[9]自适应阈值多小波故障暂态信号去噪方法[J]. 刘志刚,钱清泉. 系统工程与电子技术. 2004(07)
[10]机械噪声故障特征提取的盲分离法与小波提纯法[J]. 吴军彪,陈进,钟平,伍星,蔡晓平. 上海交通大学学报. 2003(05)
硕士论文
[1]时频分析在轴承故障诊断中的应用研究[D]. 卢一相.安徽大学 2007
[2]时频分析技术及应用[D]. 卫俊平.西安电子科技大学 2005
[3]旋转机械振动信号时频分析及软件系统[D]. 陈健林.汕头大学 2004
[4]时频分析理论及应用研究[D]. 李忆岚.西北工业大学 2003
本文编号：3188673
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 齿轮故障诊断方法现状
1.2.1 齿轮故障的振动诊断法
1.2.2 振动信号的时频分析现状
1.2.3 小波变换发展历程
1.3 课题的来源及开发研究的必要性
1.4 课题研究的主要内容
第二章 齿轮振动机理及其信号特征
2.1 齿轮的力学模型分析
2.2 齿轮振动调制信号及其特点
2.2.1 齿轮振动的幅值调制
2.2.2 齿轮振动的频率调制
2.2.3 齿轮振动信号的调制特点
2.3 齿轮振动信号中的其它成分
第三章 振动信号的小波去噪分析方法研究
3.1 小波变换的定义及特点
3.1.1 小波变换的定义
3.1.2 小波变换的特点
3.2 小波变换在信号消噪中的算法与原理
3.2.1 多分辨率分析和Mallat算法
3.2.2 振动信号的小波去噪法
3.3 小波包变换在信号消噪中的原理与算法
3.3.1 小波包算法原理
3.3.2 振动信号小波包去噪法
3.4 齿轮振动信号的小波去噪仿真分析
3.5 本章小结
第四章 振动信号时频分析方法的研究
4.1 短时傅里叶变换(STFT)
4.1.1 短时傅里叶变换的定义
4.1.2 短时傅里叶变换的基本性质及特点
4.2 Wigner-Ville分布(WVD)
4.2.1 Wigner-Ville分布的定义
4.2.2 Wigner-Ville分布的性质及特点
4.2.3 Wigner-Ville分布交叉项的抑制方法
4.3 仿真信号的时频分析
4.3.1 信号的STFT仿真分析
4.3.2 信号的Wigner-Ville仿真分析
4.4 本章小结
第五章 齿轮故障诊断实验分析
5.1 正常齿轮振动信号特征提取
5.2 断齿齿轮振动信号特征提取
5.3 磨损齿轮振动信号特征提取
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录A(攻读学位期间发表论文目录)
【参考文献】：
期刊论文
[1]小波变换的滤波器解释和在冲击测量中的应用[J]. 袁宏杰,姜同敏. 振动与冲击. 2005(05)
[2]基于最大似然估计的小波阈值消噪技术及信号特征提取[J]. 林京. 仪器仪表学报. 2005(09)
[3]焊接缺陷信号的小波去噪方法研究[J]. 王玉,高大路,廖明夫,张淑艳. 西北工业大学学报. 2005(04)
[4]基于SVD降噪的经验模式分解及其工程应用[J]. 王太勇,王正英,胥永刚,李瑞欣. 振动与冲击. 2005(04)
[5]不同小波去噪法处理热重信号的研究[J]. 徐朝芬,胡松,孙学信,向军. 华中科技大学学报(自然科学版). 2005(06)
[6]基于独立分量分析的消噪方法在旋转机械特征提取中的应用[J]. 季忠,金涛,杨炯明,秦树人. 中国机械工程. 2005(01)
[7]基于小波包变换的滚动轴承故障诊断方法的研究[J]. 张辉,王淑娟,张青森,翟国富. 振动与冲击. 2004(04)
[8]非线性消噪的LP方法在振动信号分析中的应用[J]. 何卫锋,程礼,李小刚,罗俊. 振动工程学报. 2004(04)
[9]自适应阈值多小波故障暂态信号去噪方法[J]. 刘志刚,钱清泉. 系统工程与电子技术. 2004(07)
[10]机械噪声故障特征提取的盲分离法与小波提纯法[J]. 吴军彪,陈进,钟平,伍星,蔡晓平. 上海交通大学学报. 2003(05)
硕士论文
[1]时频分析在轴承故障诊断中的应用研究[D]. 卢一相.安徽大学 2007
[2]时频分析技术及应用[D]. 卫俊平.西安电子科技大学 2005
[3]旋转机械振动信号时频分析及软件系统[D]. 陈健林.汕头大学 2004
[4]时频分析理论及应用研究[D]. 李忆岚.西北工业大学 2003
本文编号：3188673
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