齒輪損傷的諧波小波分析方法研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和機(jī)械系統(tǒng)自動(dòng)化程度的不斷提高，機(jī)械系統(tǒng)故障診斷技術(shù)日益受到重視和完善。目前齒輪傳動(dòng)仍是機(jī)械系統(tǒng)中使用最為廣泛的傳動(dòng)形式之一。但是由于齒輪發(fā)生故障的機(jī)率占機(jī)械故障的10.3％，是誘發(fā)設(shè)備故障的重要因素，因此對齒輪進(jìn)行必要地故障檢測與診斷是一項(xiàng)具有重要意義的研究工作。 在機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行過程中，齒輪傳動(dòng)的常規(guī)振動(dòng)總是存在的，當(dāng)齒輪存在局部故障時(shí)(如點(diǎn)蝕、局部齒根裂紋等)，在其嚙合過程會(huì)產(chǎn)生周期性瞬時(shí)沖擊，形成沖擊

2、振動(dòng)。由于振動(dòng)的傳遞路徑非常復(fù)雜，所以這種振動(dòng)信號(hào)非常微弱，有用的故障特征信息被淹沒在其它頻率成分和噪聲之中，使原來的平穩(wěn)信號(hào)變成非穩(wěn)態(tài)或時(shí)變信號(hào)，齒輪故障診斷困難。而傳統(tǒng)的故障診斷方法(包括時(shí)域分析方法和頻域分析方法)對齒輪的整體和分布式故障提供了很好的診斷效果，但對微弱的故障特征信號(hào)不敏感，無法全面反映信號(hào)的時(shí)變特性，影響故障診斷技術(shù)的可靠性和準(zhǔn)確性。 為此，本文針對齒輪局部故障特征的分離和提取，以小波變換為基礎(chǔ)，提出基于諧

3、波小波分析的故障診斷方法及其在齒輪故障診斷中的應(yīng)用。本文首先介紹了齒輪損傷的類型及特點(diǎn)，損傷的失效分析；研究了齒輪的振動(dòng)機(jī)理及特點(diǎn)，常用的齒輪故障診斷方法和振動(dòng)信號(hào)的動(dòng)力分析與特點(diǎn)。其次系統(tǒng)闡述了諧波小波的理論、特性、算法及其工程應(yīng)用等。最后提出基于諧波小波的時(shí)頻分析方法，主要圍繞齒輪局部故障提取微弱、奇異的故障特征信息。并且通過做實(shí)驗(yàn)對該方法進(jìn)行了驗(yàn)證，并將其與普通的小波分析方法進(jìn)行比較，通過理論和實(shí)踐分析結(jié)果表明該方法在齒輪局部故障