齿轮齿条转向器异响的模式识别

发布时间：2019-07-19 05:36

【摘要】：本文选题于实际课题,对齿轮齿条转向器异响进行模式识别研究。首先分析了齿轮齿条转向器的结构及在C-EPS中的受力状态,确定了转向器产生异响的机理,制定了研究方案。然后在工厂所使用的转向器异响检测台架上实测了齿轮齿条转向器浮动支撑螺母处的振动加速度信号,完成了信号采集工作。通过对所测振动信号的波形分析建立了转向器异响的波形判据,通过对振动信号的相关分析建立了异响的相关系数识别判据。然后使用小波分析的方法对转向器的振动信号进行深入研究,分别使用dmey、coif1、sym2三种小波对转向器振动信号进行了小波分析,使用相对小波能量法提取了这三种小波的相对小波能量特征向量,建立了小波识别判据。使用支持向量机方法构造了上述三种小波的支持向量机核函数,通过计算确定了异响识别方案及分类阈值,通过对实测信号的识别检验了识别率。通过研究本文得出了两个结论:其一是转向器异响的波形识别判据和相关系数识别判据均可用于人工识别,但若对齿轮齿条转向器异响进行智能识别最好使用小波识别方法。其二是本文所使用的三种小波中,dmey小波的识别率最高,推荐在支持向量机中使用该小波所生成的相对小波能量特征向量作为识别依据。
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图片说明：第 2 章齿轮齿条转向器异响产生的机理齿轮齿条式转向器的基本结构型的齿轮齿条式转向器产品的结构如图 2.1 所示。传动副主动件转1）安装在转向器壳体（5）中，与水平布置的转向齿条（4）相啮合7 通过支撑座将转向齿条压靠在转向齿轮轴上，保证无间隙啮合。弹通过调整螺栓（6）调整。弹簧不仅起消除咬合间隙的作用，而且还承，可以吸收部分振动能量，，缓和冲击。当转向盘转动时，转向齿与之啮合的转向齿条延轴向转动。从而使左右横拉杆带动转向节左右车轮偏转。
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图片说明：图 2.2 齿轮齿条转向器浮动支撑结构Fig.2.2 Floating support structure for rack and pinion steering gear浮动支撑结构的作用是为了保证齿轮齿条的无间隙啮合，其工作过程可情况：其一是当齿轮齿条在传动过程中出现间隙时，浮动支撑中的弹簧就会将从而消除啮合间隙；其二为当齿轮齿条在传动过程中出现过盈情况而使啮合副趋于卡死时，径向力便会将弹簧压缩，从而能够保证其在无侧隙的情况下将过盈消除得以正常进行。这样便从设计上保证了无侧隙啮合的要求。该结构对于液压助力式的齿向器是可靠的，但当齿轮齿条转向器采用电动管柱式助力时（C-EPS），构就不一定可靠了。下面将对比这两种助力方式对该支撑结构的影响。
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.43

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