RV系列蜗轮蜗杆减速机故障信号分析技术研究

发布时间：2017-05-25 07:17

  本文关键词：RV系列蜗轮蜗杆减速机故障信号分析技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：旋转机械故障诊断一直是专家学者研究的热点,而蜗轮蜗杆减速机中的蜗轮在恶劣的工作环境中极易出现故障。本文这对减速机蜗轮故障的信号分析技术进行研究探索,寻求更简单、有效地方法检测减速机的蜗轮故障。本文用振动检测和声发射检测两种方法对减速机蜗轮故障进行检测,主要工作围绕以下内容进行:首先,研究了RV系列蜗轮蜗杆减速机的机械结构、振动原理、蜗轮普遍发生的故障形式、导致蜗轮出现故障的机理及蜗轮故障信号的特征表现。初步应用传统信号分析技术,对减速机振动信号和声发射信号进行了时域、频域和时-频域的特征分析。其次,针对振动信号和声发射信号的特征,提出采用小波分析和希尔伯特-黄变换相结合的方法对减速机蜗轮故障信号进行特征提取。通过对仿真信号的分析处理,解决了小波分析中小波基、分解层数及去噪阈值的选取问题,并提出运用自相关算法选取希尔伯特-黄变换中经验模态分解后的本征模态函数分量。再者,在试验阶段,为了采集蜗轮故障信号,搭建了减速机测试实验台,采用两种基于振动检测方法和声发射检测方法的故障检测设备,采集减速机在不同蜗轮故障情况下的故障信号。同时针对齿形变化故障的蜗轮,应用JD45+齿轮测量仪对蜗轮进行几何参数的测量。通过对正常和有故障蜗轮的减速机测试数据进行分析处理,验证了小波分析和希尔伯特-黄变换相结合的方法可以有效抑制背景噪声、提取减速机蜗轮故障信号特征。最后,对振动检测和声发射检测两种方法的信号分析技术进行了对比,基于两种方法采集到的信号特点不同,两者各具有优缺点,在工程应用中,需要根据不同的实际要求选取减速机故障检测方法及信号分析技术。
【关键词】：蜗轮蜗杆减速机 故障信号分析 小波分析 希尔伯特-黄变换 声发射
【学位授予单位】：中国计量学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH132.46
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-15
• 1 绪论15-22
• 1.1 课题研究背景、目的及意义15-16
• 1.2 齿轮故障信号分析技术国内外研究现状16-18
• 1.3 减速机故障信号分析技术18-20
• 1.3.1 减速机故障检测技术18-19
• 1.3.2 故障信号特征提取方法19-20
• 1.4 本文主要研究内容20-22
• 2 RV系列蜗轮蜗杆减速机传动机理及故障形式22-32
• 2.1 RV系列蜗轮蜗杆减速机的典型结构22-24
• 2.2 蜗轮故障形式及信号特征24-27
• 2.2.1 蜗轮故障形式及成因24-25
• 2.2.2 蜗轮故障信号特征25-27
• 2.3 蜗轮故障信号分析方法27-31
• 2.3.1 时域参数统计方法27-29
• 2.3.2 时频域分析29-31
• 2.4 本章小结31-32
• 3 蜗轮蜗杆减速机故障信号的提取32-43
• 3.1 小波分解方法研究32-38
• 3.1.1 小波基的选取32-36
• 3.1.2 小波分解层次的确定36-38
• 3.2 小波去噪方法研究38-40
• 3.2.1 噪声在小波变换下的特性39
• 3.2.2 去噪过程中的阈值选择方法39-40
• 3.3 小波分析在减速机故障信号提取中的应用40-42
• 3.4 本章小结42-43
• 4 蜗轮蜗杆减速机故障信号特征的提取43-53
• 4.1 经验模态分解(EMD)算法43-46
• 4.2 本征模态函数(IMF)的选取准则46-49
• 4.3 希尔伯特(HILBERT)变换提取包络信号特征49-50
• 4.4 HHT在蜗轮磨损故障信号特征提取中的应用50-52
• 4.5 本章小结52-53
• 5 声发射检信号分析技术的探索研究53-59
• 5.1 声发射信号的特性分析53-55
• 5.1.1 时域特性53-54
• 5.1.2 频域特性54-55
• 5.1.3 声发射信号噪声的排除55
• 5.2 声发射信号分析方法55-58
• 5.2.1 参数分析55-57
• 5.2.2 波形分析57-58
• 5.3 本章小结58-59
• 6 蜗轮蜗杆减速机故障测试实验及信号分析59-79
• 6.1 蜗轮几何参数测量59-62
• 6.1.1 蜗轮几何参数测量设备59-60
• 6.1.2 测量对象及测量结果60-62
• 6.2 蜗轮蜗杆减速机振动检测实验62-66
• 6.2.1 振动检测实验设备63-64
• 6.2.2 信号采集设备64-65
• 6.2.3 实验过程综述65-66
• 6.3 蜗轮蜗杆减速机声发射检测实验66-67
• 6.3.1 声发射检测实验设备66
• 6.3.2 实验过程综述66-67
• 6.4 蜗轮蜗杆减速机故障故障信号分析67-78
• 6.4.1 蜗轮蜗杆减速机蜗轮齿形变化故障振动信号分析67-72
• 6.4.2 减速机蜗轮断齿故障振动信号分析72-76
• 6.4.3 蜗轮蜗杆减速机声发射信号分析76-78
• 6.5 本章小结78-79
• 7 总结与展望79-81
• 7.1 全文总结79-80
• 7.2 展望80-81
• 参考文献81-85
• 作者简介85

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