基于嚙合振動信號的齒輪壽命預(yù)測.pdf

1、齒輪傳動作為機(jī)械傳動的主要方式，在其穩(wěn)定運(yùn)行中發(fā)揮著重要作用。運(yùn)行過程中齒輪的壽命預(yù)測，對于確定設(shè)備大修周期、預(yù)防事故發(fā)生具有重要意義。傳統(tǒng)的壽命預(yù)測方法多是基于疲勞損傷累積假說，需要已知外載荷及其材料的疲勞壽命曲線，主要為齒輪設(shè)計(jì)服務(wù)，不能估計(jì)由于齒輪斷齒所引起的齒輪壽命減少。齒輪壽命終結(jié)是由于齒輪發(fā)生了裂紋、斷齒等故障，這些故障常是從齒輪微細(xì)裂紋或材料組織形態(tài)的細(xì)微改變開始的，并不是沒有任何征兆，往往在嚙合振動信號中有所反映。

2、>　　本文在故障診斷的基礎(chǔ)上對齒輪的剩余壽命進(jìn)行預(yù)測，以齒輪振動嚙合殘余信號為分析對象，它是將時(shí)域同步平均信號剔除嚙合頻率及其諧波余下的部分做傅里葉逆變換得到的，對齒輪微細(xì)裂紋及組織形態(tài)的變化更加敏感。具體做以下研究：
　　1．提出基于AR模型及兩樣本K-S檢驗(yàn)的齒輪故障進(jìn)展指標(biāo)，設(shè)計(jì)基于AR模的線性濾波器處理齒輪振動嚙合殘余信號得到預(yù)測誤差信號，將預(yù)測誤差信號進(jìn)行兩樣本K-S檢驗(yàn)，得到K-S檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)量D，以其作為齒輪故障進(jìn)展指

3、標(biāo)。
　　2．以得到的故障進(jìn)展指標(biāo)為基礎(chǔ)進(jìn)行壽命預(yù)測，借助于灰色理論及馬爾科夫鏈相結(jié)合的方法建立壽命預(yù)測模型，灰色GM（1,1）模型對故障進(jìn)展總體趨勢進(jìn)行預(yù)測，馬爾科夫鏈模型修正其殘差。
　　3．搭建電能回送式齒輪故障診斷試驗(yàn)臺及基于LABVIEW的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，進(jìn)行齒輪全生命周期試驗(yàn)，即齒輪從正常狀態(tài)運(yùn)行至完全失效，間隔采集振動數(shù)據(jù)進(jìn)行剩余壽命預(yù)測試驗(yàn)。
　　結(jié)果表明，基于AR模型及兩樣本K-S檢驗(yàn)的齒輪故障進(jìn)展指標(biāo)