行星齒輪扭振信號(hào)分析與故障診斷.pdf

1、行星齒輪箱具有傳動(dòng)比大、傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，在工程領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。但比定軸齒輪有更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，又因常工作在惡劣的條件下，容易出現(xiàn)磨損或疲勞裂紋等故障，所以齒輪運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和故障診斷，對(duì)于防范突發(fā)性故障、降低設(shè)備維修費(fèi)用有重要的意義。研究基于扭振信號(hào)的行星齒輪傳動(dòng)故障診斷方法，主要內(nèi)容如下：
　　提出了基于增量式編碼器的行星齒輪箱扭振信號(hào)測(cè)量方法，構(gòu)建了行星齒輪箱扭振信號(hào)采集系統(tǒng)。根據(jù)高頻時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)原理選擇具有高分辨率的編碼器和多

2、功能采集卡。分別在平穩(wěn)狀態(tài)和非平穩(wěn)狀態(tài)下對(duì)行星輪故障扭振信號(hào)進(jìn)行頻譜和階次分析，并通過(guò)與橫向振動(dòng)信號(hào)對(duì)比，驗(yàn)證了扭振測(cè)量方法的可行性和優(yōu)勢(shì)，傳遞路徑簡(jiǎn)單，信噪比高，頻譜結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，對(duì)故障信息敏感高。
　　研究了測(cè)量位置對(duì)故障扭振信號(hào)的影響。在不施加負(fù)載的情況下，分別測(cè)量了輸入軸和輸出軸在正常狀態(tài)和斷齒狀態(tài)下的扭振信號(hào)，并分析對(duì)比了信號(hào)對(duì)齒輪故障的敏感性，認(rèn)為輸入軸扭振信號(hào)較輸出軸更能準(zhǔn)確診斷故障。分析比較了負(fù)載對(duì)信號(hào)的影響，發(fā)現(xiàn)

3、輸出軸扭振時(shí)域信號(hào)在大負(fù)載情況下的齒輪故障特征非常明顯，認(rèn)為在重載情況下輸出軸扭振信號(hào)比輸入軸扭振信號(hào)對(duì)故障特征更加敏感。
　　針對(duì)重載、強(qiáng)噪聲環(huán)境下行星齒輪箱故障特征的提取，提出了基于最小熵反褶積的扭振信號(hào)時(shí)域分析方法，該方法通過(guò)反轉(zhuǎn)濾波加強(qiáng)沖擊特性從而提取行星輪的故障特征。通過(guò)對(duì)仿真信號(hào)和行星齒輪箱的扭振信號(hào)分析，在時(shí)域上提取了明顯的故障沖擊特征，并且較頻譜分析能更直觀清晰地看出故障特性。通過(guò)對(duì)不同負(fù)載情況下的比較，發(fā)現(xiàn)該方法