基于工作模態(tài)的裝運(yùn)減速器模態(tài)參數(shù)的識別.pdf

1、隨著煤礦資源的整合和安全要求的提高，煤礦綜合機(jī)械化采煤(綜采)裝備迎來了發(fā)展的黃金期。連續(xù)采煤機(jī)裝運(yùn)減速器作為連采機(jī)的核心部件之一，它的準(zhǔn)確設(shè)計(jì)和可靠運(yùn)行是現(xiàn)代礦井高產(chǎn)、高效的一個重要保證。由于煤礦極其惡劣的工作環(huán)境，減速器故障率往往很高。究其故障來源一是新產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、裝配過程中的誤差；二是工作過程中產(chǎn)品的疲勞、過載、環(huán)境污染等。
　　 模態(tài)分析是研究結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的重要手段，可以獲得結(jié)構(gòu)在內(nèi)部和外部各種激勵作用下的振動響應(yīng)，

2、從而為結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測提供準(zhǔn)確的參考。本文運(yùn)用有限元分析方法對減速器模型進(jìn)行數(shù)值模態(tài)分析，能夠得到其在自由狀態(tài)和約束狀態(tài)下的模態(tài)頻率和振型，對減速器的優(yōu)化設(shè)計(jì)可提供參考，同時其對應(yīng)各階模態(tài)頻率的振型可以作為模態(tài)試驗(yàn)響應(yīng)測點(diǎn)布置的重要依據(jù)。
　　 實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析在人工激勵下，根據(jù)激勵和響應(yīng)的傳遞函數(shù)或脈沖響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行模態(tài)參數(shù)的識別，其識別結(jié)果很好地反映了結(jié)構(gòu)靜止?fàn)顟B(tài)下的模態(tài)特性。但是減速器作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械，靜止和工作狀

3、態(tài)下結(jié)構(gòu)的振動特性差別很大，工作模態(tài)分析更適合分析減速器工作時的動力特性。
　　 頻域分解技術(shù)是工作模態(tài)參數(shù)識別方法的一種，是對峰值法的延伸，通過在離散頻率處對響應(yīng)信號的功率譜密度矩陣進(jìn)行奇異值分解來獲取模態(tài)參數(shù)，克服了峰值拾取法的缺點(diǎn)，使識別精度更高，抗噪聲能力更強(qiáng)。減速器工作時齒輪嚙合會產(chǎn)生諧波激勵，使得模態(tài)分析結(jié)果中既存在結(jié)構(gòu)固有模態(tài)還疊加有諧波模態(tài)。
　　 概率密度分析是信號識別的一種方法，將其運(yùn)用到固有模態(tài)和諧

4、波模態(tài)兩種信號的分析中，所得兩者的概率密度曲線特征存在顯著不同。本文將頻域分解技術(shù)和求解概率密度方法運(yùn)用于減速器的工作模態(tài)參數(shù)識別中，使兩種模態(tài)得以鑒別，從而準(zhǔn)確地識別出減速器真實(shí)的結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)。將其結(jié)果與LMS Test.Lab商用振動分析系統(tǒng)的識別結(jié)果進(jìn)行比較，二者能夠較好地吻合，從而證明了頻域分解技術(shù)是可行的、準(zhǔn)確的，其分析結(jié)果能夠作為減速器優(yōu)化的參考。
　　 考慮到減速器結(jié)構(gòu)和傳動的復(fù)雜性，本文對減速器的振動信號進(jìn)行了頻