基于AHNs的轮毂电机轴承故障特征提取方法研究

发布时间：2023-04-09 02:22

　　轮毂电机是电动汽车“轮边驱动”系统的核心技术之一,它集驱动、承载、制动等多种功能于一体,具有控制灵活、传动效率高等优点。轮毂电机轴承不仅要承受径向载荷还需承受轴向载荷,是轮毂电机的重要部件,直接关系着轮毂电机的运行性能,然而,车辆复杂多变的行驶工况和轮毂电机独特的安装位置极易诱发轴承局部磨损等机械故障。对于四轮独立驱动电动汽车,单个或多个轮毂电机发生故障将造成其输出转矩产生脉动,从而引起整车产生非期望的横摆角加速度,造成车辆跑偏,严重时引起交通事故乃至危及生命,因此,亟待于建立完善的轮毂电机状态监测与故障诊断系统。轮毂电机轴承是轮毂电机的易损部件,本文以轮毂电机轴承为研究对象,以间歇性强干扰下故障特征信号提取为研究内容,提出一种基于AHNs的故障特征提取方法,有效实现车辆复杂多变的运行工况下轮毂电机轴承的故障特征提取。首先,分析电动汽车运行环境及轮毂电机结构特点,追溯轮毂电机轴承的故障形成原因,总结轮毂电机轴承的主要故障类型;阐述滚动轴承的故障特征频率,为后期试验轴承故障特征频率计算提供理论依据。其次,基于电动汽车实际行驶工况复杂性的考虑,搭建轮毂电机轴承故障模拟试验台架,设计尽可能与...

【文章页数】：78 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
    1.2 研究背景和意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 轴承故障诊断方法研究现状
        1.3.2 非平稳信号故障特征提取方法研究现状
    1.4 研究内容及研究思路
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究思路
第二章 轮毂电机轴承故障分析
    2.1 轮毂电机轴承故障诊断必要性
        2.1.1 轮毂电机轴承结构环境
        2.1.2 电动汽车运行环境
    2.2 滚动轴承组成结构及常见故障
        2.2.1 滚动轴承组成结构
        2.2.2 滚动轴承常见故障分析
    2.3 轮毂电机轴承故障分析方法
        2.3.1 诊断用状态信号的选取
        2.3.2 滚动轴承振动信号分析方法
    2.4 本章小结
第三章 轮毂电机故障试验系统及方案设计
    3.1 试验系统主要部件选型
        3.1.1 实车原型
        3.1.2 轮毂电机选型
    3.2 轮毂电机故障模拟试验系统设计
        3.2.1 道路模拟系统
        3.2.2 试验台架设计
        3.2.3 电机控制系统
        3.2.4 数据采集系统
    3.3 试验方案设计
        3.3.1 轮毂电机轴承故障施加方案设计
        3.3.2 轮毂电机故障模拟试验方案设计
    3.4 本章小结
第四章 基于AHNs的故障特征提取方法研究及仿真分析
    4.1 传统非平稳信号处理方法局限性分析
        4.1.1 轮毂电机轴承信号特征
        4.1.2 现有非平稳信号分析方法
    4.2 AHNs技术
        4.2.1 AHNs概论
        4.2.2 AHNs基本结构
    4.3 AHNs特征提取方法研究
        4.3.1 AHNs特征提取方法预处理
        4.3.2 AHNs特征提取方法的主要步骤
    4.4 仿真分析
        4.4.1 多种形式故障信号AHNs分析
        4.4.2 AHNs结构参数对故障诊断结果的影响
    4.5 本章小结
第五章 AHNs特征提取结果分析
    5.1 轮毂电机轴承故障诊断试验数据分析
    5.2 轮毂电机轴承故障特征提取
        5.2.1 轴承外圈故障提取
        5.2.2 轴承内圈故障诊断
        5.2.3 轴承滚动体故障诊断
    5.3 AHNs特征提取方法准确性验证
        5.3.1 试验结果分析
        5.3.2 与其他方法的对比分析
    5.4 本章小结
第六章 研究总结与展望
    6.1 主要工作与结论
    6.2 主要创新点
    6.3 研究工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的主要研究成果



本文编号：3786891