变速箱故障模糊诊断的研究

变速箱是机械设备的重要组成部分.由于机械设备的特殊运行条件和运行环境使得变速箱中齿轮副、轴、轴承等常发生故障.因而随着科学技术的发展,对变速箱实施故障诊断,显得尤为重要.而故障诊断的前提是对于故障特征信号的提取.近年来,模糊故障诊断技术在故障诊断和特征提取方面的应用也越来越多.为此,利用故障模糊诊断技术,通过对齿轮在运转时产生的振动信号进行特性分析,诊断齿轮系统的故障.     

形态小波降噪方法在齿轮故障特征提取中的应

针对齿轮故障特征往往被强背景噪声淹没的问题,采用形态小波降噪方法来提取故障特征.形态小波降噪方法适合于对具有一定形态特征的齿轮故障信号进行特征提取.首先采用形态小波对信号进行分解,然后对各层的细节系数进行软阈值降噪处理,最后根据处理得到的小波系数重构信号以提取故障特征.仿真与实例证明,该方法可有效地提取隐含在噪声中的齿轮故障特征.形态小波降噪算法只涉及加减和极大、极小运算,运算简单且执行高效,适合于齿轮故障的在线监测与诊断.     

变速箱齿轮故障的模糊聚类诊断法

在对变速箱齿轮振动信号提取特征参数向量的基础上建立运行状态样本 ,通过模糊聚类的方法对特征参数向量进行分析 ,进而将待诊断信号的特征参数向量根据运行状态样本分类而达到诊断的目的。该方法能有效识别正常运行状态与故障状态     

基于提升小波包变换的滚动轴承包络分析诊断方法

提出了一种基于提升小波包变换提取滚动轴承损伤特征的方法.在提升模式的框架下,根据小波包变换的思想,对细节信号进一步采用提升模式进行分解,实现了提升小波包变换.为了有效地获取滚动轴承的损伤特征,选择合适的小波包基函数,把振动信号按给定的尺度分解,以该尺度信号能量最大的小波包信号分解频带作为最佳小波包,再用解调分析法提取特征频率.并采用仿真和实验信号对该方法进行了验证.采用该方法对无损伤和含有损伤的滚动轴承进行分析,取得了较好的诊断效果.     

旋转机械故障交叉项时频诊断方法

首先分析了调幅信号Wigner-Ville分布的交叉项分布特征,提出了使用交叉项"虚互谱能量"诊断调幅型机械故障的新方法,并利用设计的带通核函数,提取了理论调幅信号的交叉项"虚互谱能量",最后使用具有调幅故障的实际齿轮数据,验证了方法在实际应用中的有效性.     

基于时序分析与模糊聚类的变速箱齿轮故障识别

通过对LC5T81变速箱疲劳寿命台架试验采集的齿轮运行状态振动信号进行时间序列分析和特征向量提取，并采用模糊聚类分析方法确定变速箱齿轮运行状态特征向量样本的亲疏关系，实现了对变速箱齿轮的跑合运行状态、磨损运行状态和故障运行状态的识别与诊断。验证表明，基于时间序列分析与模糊聚类分析相结合的故障识别方法能够有效地识别出变速箱齿轮运行状态。     

基于自相关函数的经验模态分解及其在齿轮故障诊断中的应用

齿轮故障信号中包含有着复杂的成分,淹没了齿轮故障信息的周期成分。本文利用信号的自相关函数分析方法对齿轮故障信号中的周期分量进行提取和消噪,将提取出的信号经过经验模态分解,得到各阶振动模态,最终经过希尔伯特变换,从中提取到齿轮的故障特征。     

齿轮典型故障特征分析及其振动信号处理方法

论文主要介绍了齿轮故障的类型和故障产生机理,以及齿轮典型故障产生机理和时频特征,分析了借助传感器采集齿轮故障振动信号的过程、以及信号预处理与故障振动信号的分析方法,为后续研究中进行信号的处理和特征提取打下理论基础。     

包络谱细化的新方法及在齿轮故障诊断中的应用

把带通滤波、Hilbert变换和细化 (ZOOM)技术结合在一起 ,避免时域中的数字滤波和Hilbert变换运算 ,从而为实时计算包络谱的细化提供了一种快速算法 ,且应用在齿轮箱在线故障的齿轮损伤诊断。     

基于能量算子解调法的滚动轴承故障诊断

利用能量算子对故障轴承的高频共振信号进行包络解调，实现了滚动轴承故障特征提取，首先介绍了共振解调法的诊断原理，然后详细论述了能量算子及能量算子解调的方法，并用该方法对406故障轴承的高频共振信号进行包络解调，准确诊断出两轴承的损伤类型。实验和应用结果表明，能量算子解调法优于Hilbert变换。能满足实时诊断要求，是诊断轴承损伤类故障的一种有效手段。     

基于PCA-BP神经网络的齿轮故障诊断分析

介绍了基于主元分析(PCA)理论改进后的BP神经网络在拖拉机齿轮故障诊断中的应用;试验中以齿轮振动信号的频域特征为神经网络输入,齿轮的主要故障模式为神经网络的输出,发现训练过的神经网络能很好的满足齿轮故障诊断的要求。     

兆瓦级风电齿轮箱高速齿轮断齿失效分析

风电齿轮箱是风机传动链的重要组成部分,其中高速级齿轮工作环境复杂多变,失效破坏易发,极易引发齿轮箱的故障,甚至带来灾难性后果而停机。实时状态监测及故障诊断,对于确保风机正常运行尤为重要。基于振动信号的风机故障诊断研究方法层出不穷,然而现有的方法对具体型号风机不具有普适性。因此,该文对在齿轮失效特征归类总结的基础上,选取高速齿轮断齿时的振动信号,通过小波变换对原信号消噪,有效辨识边频带特征,以反映齿轮失效程度;进而通过频谱变换获得频域特征,以反映齿轮失效的类型。结果表明,断齿发生时,时域上幅值有周期性冲击,周期为转速的倒数。频域上,转频的5倍频均有大幅增加,甚至达到127倍;高转速下啮合频率2倍边频带不对称性更为明显,3倍频幅值增加达4.4倍;断齿失效下会引起该型号风机1 200~1 500 Hz频段的共振现象,研究结果可作为该型号风机断齿失效诊断的基础数据。      

小波分析在拖拉机齿轮箱故障诊断中的应用

在分析了采用傅立叶变换对拖拉机齿轮箱故障诊断进行信号分析技术所存在的不足的基础上，提出了采用小波变换对该信号进行分析处理时，基小波选取的方法。同时在对拖拉机齿轮箱故障诊断的实际应用中，用齿轮箱振动的加速度信号对傅立叶变换和小波变换的结果进行了比较，证明了应用小波变换能准确反映齿轮箱故障的结果，并提出用小波变换可以建立故障自动诊断系统。     

变扭矩齿轮系齿面拓扑优化与实验

为了有效降低某齿轮传动系统在不同扭矩工况下的传动误差,控制齿轮振动噪声。利用齿轮拓扑修形计算公式和Romax齿轮仿真两种方法进行齿面拓扑优化,其中Romax仿真优化提供了一种全新、快速的优化计算思路。使用两种方法综合确定拓扑修形的修形量后,对未加工齿轮和拓扑修形齿轮进行了振动试验。频谱对比结果显示,拓扑修形有效降低了振动和噪声,改善了各项传动性能,证实Romax优化结果的正确性及齿面拓扑修形对降低噪音的可行性。为后续变扭矩齿轮系齿面拓扑优化提供了参考。     

齿轮传动系统轮齿啮合过程动载荷谱研究

建立了齿轮系统轮齿啮合过程动力学分析模型,推导了综合考虑时变啮合刚度、齿面磨损、齿形误差和安装误差的齿轮动态微分方程,提出了齿轮传动系统动载荷谱的分析方法,研究了齿轮系统载荷谱的时域特性、频域特性和时频特性,并将数值仿真结果与实验结果进行比较,结果表明:该数值仿真模型和实验结果相吻合。     

时序分析在汽车变速箱齿轮故障诊断中的应用

采用时序建模的方法对汽车变速箱齿轮进行ＡＲ谱分析,通过与传统功率谱分析比较看出,时序分析在谱分析中有较好的性能,在故障诊断中具有良好的应用前景。     

7YPJ型农用三轮汽车齿轮箱体有限元模态分析

针对7YPJ型农用三轮汽车齿轮箱体的结构特点,应用模态分析理论对其进行了约束模态的有限元分析。在Pro/E软件中建立了齿轮箱体的三维实体模型,在有限元分析软件ANSYS中采用四面体单元对其进行了网格划分,建立了箱体的有限元模型。采用兰索斯法计算出箱体前10阶约束模态的固有频率和相应振型,通过振型分析找到了箱体振动的薄弱部位并提出了相应的修改措施,为箱体结构的改进设计及其动态响应分析提供了理论依据。     

高齿准双曲面齿轮的设计方法与试验研究

通过增加工作齿高和对根切条件的深入研究，提出了高齿准双曲面齿轮的优化设计方法。这种方法可以有效地增大端面重合度，并保证所设计的齿轮不根切、齿顶不变尖，可在现有机床上使用标准系列刀具加工。台架试验表明，这种高齿准双曲面齿轮的噪声和振动量比普通准双曲面齿轮明显降低。     

柴油机配气机构振动检测方法的机理分析

通过对配气机构的运动规律进行分析,揭示了气门间隙与气门落座角、气门落座速度、气门落座加速度之间的内在联系;并利用气门落座段缸盖振动信号的时间参数和能量参数进行气门间隙异常诊断.同时,指出选取最大燃爆压力段附近的缸盖振动信号,进行高频成分分析,是诊断气门密封不严的关键.