信号处理中的解调分析技术及齿轮箱典型故障特征的提取

发布时间：2023-11-04 14:38

　　研究齿轮箱故障诊断技术意义重大，不仅可缩短维修时间、降低维修成本，还可提高诊断准确性和维修质量，创造可观的经济效益。 解调分析技术在具有齿轮、滚动轴承等零件的机械设备故障诊断中具有非常广泛的应用，已成为故障振动信号分析的最有效手段之一。通过系统分析和对比现有几种解调分析方法各自的优缺点，本文深入研究了希尔伯特变换和广义检波滤波解调分析技术的原理、局限性及其工程中的应用。现有的解调分析方法存在以下三种局限性：将不包括调制信息(故障信息)的两时域相加信号，也以其频率之差作为解调信号而解出；广义检波滤波解调分析中，由于取绝对值、检波或平方过程可能产生混频效应，在解调谱中表现为无法分析的频率成分，并由此推导出避免这种混频现象的采样频率的选取范围，从根本上避免此类误诊断的产生；几种细化解调分析新算法中，因为无法在细化分析的选抽时进行数字低通滤波，有可能会出现调制频率的高次谐波成分发生频率混叠而反折到低频部分的现象。无论哪种局限性的出现，都会在机械振动信号的解调谱中出现无法分析的频率成分，给分析带来很大的困难，有时甚至引起误诊断。 在理论分析和大量的工程实例基础上，提取了包括齿型误...

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
第一章 引言
    1.1 课题研究的背景和意义
        1.1.1 解调分析技术的发展及国内外现状综述
        1.1.2 齿轮箱故障诊断技术的发展与现状
    1.2 本论文所进行的工作
第二章 解调分析的理论及其特点
    2.1 齿轮箱振动模型
    2.2 希尔伯特变换原理及解调方法的应用
        2.2.1 希尔伯特变换的定义
        2.2.2 利用希尔伯特变换对相乘信号进行解调分析的原理
    2.3 广义检波滤波原理及解调方法的应用
        2.3.1 概述
        2.3.2 利用高通绝对值分析对相乘信号进行解调分析的原理
        2.3.3 利用检波滤波对相乘信号进行解调分析的原理
        2.3.4 利用平方解调方法对相乘信号进行解调分析的原理
    2.4 仿真研究
    2.5 小结
第三章 解调分析的局限性分析
    3.1 概述
    3.2 将两相加信号以频率之差作为调制信号解出-局限性1
        3.2.1 希尔伯特变换解相加信号的局限性
        3.2.2 高通绝对值分析解相加信号的局限性
        3.2.3 检波滤波解调分析解相加信号的局限性
        3.2.4 平方解调方法解相加信号的局限性
    3.3 广义检波滤波解调分析中的混频效应-局限性2
        3.3.1 采样定理与频率混淆
        3.3.2 高通绝对值解调方法与检波滤波解调方法的混频效应
        3.3.3 平方解调方法的混频效应
        3.3.4 广义检波滤波产生混频的条件和避免的措施
    3.4 细化希尔伯特变换解调分析中的混频效应-局限性3
    3.5 仿真研究
    3.6 工程应用
    3.7 小结
第四章 齿轮箱典型故障特征的提取
    4.1 齿轮箱振动机理分析
    4.2 齿轮箱故障信号分析及处理
        4.2.1 齿轮啮合频率及其谐波为载波的调制现象
        4.3.2 齿轮固有频率为载波的共振调制
        4.3.3 箱体固有频率为载波的共振调制
        4.3.4 激励能量对不同调制振动的影响
    4.3 齿轮箱典型故障特征的提取
        4.3.1 齿形误差
        4.3.2 齿轮均匀磨损
        4.3.3 箱体共振
        4.3.4 断齿
        4.3.5 轴有较严重的不平衡
    4.4 齿轮箱振动信号处理方法讨论
        4.4.1 时域分析
        4.4.2 频域分析
    4.5 结论
第五章 结论
参考文献
致谢
硕士期间发表论文



本文编号：3860496