基于加窗振动分离方法的行星齿轮箱故障特征提取

发布时间：2023-11-28 18:15

　　行星齿轮箱相对于定轴传动具有传动比大,体积小,工作平稳,承载能力大等优点,而其通常工作在低速、重载、阵风等恶劣环境下,齿轮易出现脱落、点蚀、裂纹等故障。另一方面,行星齿轮箱传动系统较为复杂,其传动时太阳轮绕自身轴线旋转,一个或多个行星齿轮不仅绕自身轴线旋转,同时随着行星架绕着太阳轮固定轴线旋转,并与太阳轮和齿圈同时啮合,这两种啮合副的啮合位置与传感器的位置随着行星架的旋转而旋转,由此导致传感器与啮合振源间的振动传递路径具有时变性,常规齿轮振动分析方法无法直接应用。此外,为使受载均匀,行星轮的数量通常不止一个,传感器拾取的振动信号是多组啮合振动的叠加,且行星齿轮箱通常工作在恶劣的环境下,其振动信号调制成分复杂,而齿轮早期故障特征相对微弱,导致行星齿轮箱齿轮故障难以识别。本论文以工业用行星齿轮箱(2K-H行星传动)为研究对象展开研究,针对行星齿轮箱时变振动传递路径的特点,总结前人研究的基础上发展了一种基于振动分离的行星齿轮箱振动信号同步平均法,该方法首先验证齿轮的啮合齿序特征,根据齿序特征选择Tukey窗进行多齿宽加窗截取,再根据重排齿序和加窗截取信号构建目标齿轮振动信号,抑制时变振动传递...

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题来源、研究背景及意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 课题研究的背景及意义
    1.2 行星齿轮箱国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 论文主要内容和结构安排
第二章 行星齿轮箱齿轮故障研究理论基础
    2.1 行星齿轮箱传动理论基础
    2.2 齿轮故障形式及成因
        2.2.1 齿面均匀磨损
        2.2.2 齿面疲劳
        2.2.3 齿根裂纹
        2.2.4 轮齿断裂
    2.3 行星齿轮箱齿轮运动分析
    2.4 行星齿轮箱振动信号特点
    2.5 本章小结
第三章 行星齿轮箱齿轮振动信号分析方法
    3.1 齿轮振动信号处理技术概述
        3.1.1 阶比跟踪技术
        3.1.2 同步平均
        3.1.3 包络分析
        3.1.4 窄带解调技术
        3.1.5 最小熵反褶积
    3.2 行星齿轮箱振动信号加窗振动分离方法
        3.2.1 窗函数分析
        3.2.2 加窗振动分离方法
    3.3 本章小结
第四章 行星齿轮箱故障特征提取方法研究
    4.1 基于振动分离信号的行星齿轮箱同步平均技术研究
    4.2 包络角域加窗同步平均方法研究
    4.3 基于窄带解调的行星齿轮箱特征提取方法研究
    4.4 基于冲击特征增强的行星齿轮箱故障特征提取研究
        4.4.1 MOMEDA方法
        4.4.2 基于MOMEDA方法的行星齿轮箱故障特征提取
    4.5 本章小结
第五章 试验研究及结果分析
    5.1 振动数据采集
        5.1.1 试验设备简介
        5.1.2 行星齿轮箱故障振动信号采集
    5.2 基于振动分离方法的行星齿轮箱试验结果分析
        5.2.1 行星齿轮箱故障特征频率计算
        5.2.2 原始信号
        5.2.3 基于振动分离信号的行星齿轮箱同步平均试验分析
        5.2.4 包络角域加窗同步平均方法试验分析
        5.2.5 基于窄带解调的行星齿轮箱特征提取方法试验分析
    5.3 基于冲击特征增强的行星轮特征提取方法试验分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 本文的主要创新点
    6.3 不足与展望
        6.3.1 研究中存在的主要不足
        6.3.2 展望
致谢
参考文献
附录A 攻读硕士学位期间发表的论文与参加的科研项目
    附录A1
    附录A2



本文编号：3868683