行星齿轮箱全息故障诊断

发布时间：2017-07-31 21:27

  本文关键词：行星齿轮箱全息故障诊断

  更多相关文章： 行星齿轮箱 故障诊断 数字信号处理 全息谱

【摘要】：行星齿轮箱因为传动比大,结构紧凑灵活性等优点在石油矿场机械中使用的越来越广泛。因为石油矿场机械的工作环境恶劣,而且机械系统庞大,只要某一个零部件损坏就可能会导致比较大的停车故障,甚至会发生事故的可能。一旦事故的发生就会耗费很大的人力物力以及财力。石油一线提倡连续不间断作业,严重影响了工作效率。因此对行星齿轮箱进行故障诊断有很大的研究意义。本文根据行星齿轮箱的自身特点分析了它的故障模式和信号处理分析并比较结果。本文首先根据以往的齿轮箱失效形式和历史资料对行星齿轮箱的故障模式进行了分析。根据其结构和传动原理提取了它的特征频率和边频成分。本文主要通过研究行星齿轮箱特有的结构分析它的特征频率。模拟了比较常见的故障类型。对行星轮、太阳轮和齿圈的断齿故障都进行了分别分析。利用加速度传感器和配套的采集系统对振动信号进行采集。用Matlab编制了数字信号处理的相关程序,对采集的数据在时域、频谱和相位上进行全息分析。对信号进行了预处理、频谱细化、小波包络处理并比较了它们的优劣和实用性。首次在相位信息保留的情况下对行星齿轮箱进行分析。并且采取了多通道同时采样,绘制了全息二维谱诊断转频故障。实验结果表明,本论文对行星齿轮箱的一些理论分析是正确的。特征信号的提取也是符合实际情况的。在行星齿轮箱的故障诊断中能够明确的分辨出不同的故障类型,能够应用在实际的故障诊断中。对以后的行星齿轮箱的故障诊断有一定的借鉴意义。
【关键词】：行星齿轮箱 故障诊断 数字信号处理 全息谱
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH132.425
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-11
• 1.1 课题研究的目的及意义8-9
• 1.2 行星齿轮箱故障诊断的技术难题9-10
• 1.3 国内外研究进展10-11
• 第二章 行星齿轮箱故障原因分析11-25
• 2.1 齿轮箱故障分类及成因11-15
• 2.1.1 齿轮故障及其原因11-13
• 2.1.2 转轴故障及成因13-14
• 2.1.3 轴承的故障及其原因14-15
• 2.2 行星齿轮箱故障特征频率15-25
• 2.2.1 行星齿轮箱啮合频率16-18
• 2.2.2 行星齿轮箱局部故障频率分析18-19
• 2.2.3 边频带分析19-25
• 第三章 基于行星齿轮箱的信号处理方法研究25-33
• 3.1 数据的采集25-27
• 3.1.1 采样定理25
• 3.1.2 取样和保持25-26
• 3.1.3 量化与编码26-27
• 3.2 数字信号处理27-33
• 3.2.1 数据预处理27-29
• 3.2.2 信号的时域分析29-30
• 3.2.3 频域分析30-33
• 第四章 行星齿轮箱故障诊断台的设计和实验数据处理33-55
• 4.1 行星齿轮箱故障诊断台的设计33-36
• 4.1.1 试验台的设计33-36
• 4.2 数据采集系统36-45
• 4.2.1 数字采集软件的编制36
• 4.2.2 传感器的选型与安装布置及其他数据采集设备36-37
• 4.2.3 KD5018型双积分电荷放大器37
• 4.2.4 NI 9205采集卡介绍37-41
• 4.2.5 PLC测速41-43
• 4.2.6 LabVIEW SignalExpress交互式测量软件43-45
• 4.3 数据采集硬件系统操作说明45-46
• 4.4 行星齿轮箱振动信号特征参量分析46-55
• 4.4.1 数据预处理46-48
• 4.4.2 时域分析48-55
• 第五章 小波包络分析55-66
• 5.1 小波包络解调原理55-56
• 5.2 小波变换滤波原理56-58
• 5.3 希尔伯特包络检波原理58-60
• 5.4 模拟数字信号仿真60-61
• 5.5 实验信号验证61-63
• 5.6 小波降噪实验验证63-66
• 第六章 行星齿轮箱全息诊断66-79
• 6.1 全息诊断介绍66
• 6.2 转频故障的识别66-68
• 6.3 多通道采集68
• 6.4 相位的提取68-72
• 6.5 二维全息谱的构成和绘制72-74
• 6.6 行星齿轮箱二维全息诊断74-79
• 第七章 结论79-81
• 7.1 结论79-80
• 7.2 展望80-81
• 参考文献81-85
• 致谢85

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本文编号：601223