非平穩(wěn)轉(zhuǎn)速齒輪故障診斷方法研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、艦船和舵機(jī)等機(jī)械裝備中齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速受載荷變化的影響，存在一定幅度的隨機(jī)波動(dòng)，導(dǎo)致其振動(dòng)信號(hào)具有較強(qiáng)的非平穩(wěn)性。而傳統(tǒng)的齒輪故障診斷時(shí)頻分析方法僅適用于轉(zhuǎn)速恒定的工況條件，采用該類方法對變轉(zhuǎn)速齒輪箱故障振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理，會(huì)出現(xiàn)頻率混疊現(xiàn)象，無法準(zhǔn)確提取到齒輪故障特征，所以對非平穩(wěn)轉(zhuǎn)速齒輪故障診斷方法進(jìn)行研究具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
　　為研究非平穩(wěn)轉(zhuǎn)速齒輪故障振動(dòng)信號(hào)特點(diǎn)，本文采用ADAMS機(jī)械系統(tǒng)振動(dòng)特性分析軟件

2、，對故障齒輪振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行仿真，并對比分析了平穩(wěn)和非平穩(wěn)轉(zhuǎn)速條件下齒輪箱故障振動(dòng)仿真信號(hào)的時(shí)頻譜圖。采用傳統(tǒng)的時(shí)頻分析方法，分別處理平穩(wěn)和非平穩(wěn)仿真信號(hào)，對該類方法應(yīng)用于非平穩(wěn)信號(hào)的不適用性進(jìn)行驗(yàn)證。
　　針對本課題研究的齒輪箱轉(zhuǎn)速隨機(jī)波動(dòng)的特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)并搭建了非平穩(wěn)轉(zhuǎn)速齒輪箱故障診斷測試試驗(yàn)系統(tǒng)，通過增加單個(gè)齒面點(diǎn)蝕面積比率模擬齒輪故障的發(fā)展過程，制定了分別采用編碼器觸發(fā)和非編碼器觸發(fā)的非平穩(wěn)轉(zhuǎn)速齒輪故障診斷試驗(yàn)方案。
　

3、　針對非平穩(wěn)轉(zhuǎn)速齒輪故障振動(dòng)信號(hào)具有非線性和多分量的特點(diǎn)，提出了基于微分固有時(shí)間尺度分解的時(shí)頻分析方法，對故障振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行微分處理，將信號(hào)中頻率相近的分量區(qū)分開，再采用固有時(shí)間尺度分解方法對微分處理后的信號(hào)進(jìn)行分解，將多分量信號(hào)分解為若干個(gè)瞬時(shí)頻率具有物理意義的本征時(shí)間尺度分量之和，分離無關(guān)干擾噪聲分量，提高信號(hào)的信噪比。
　　針對非平穩(wěn)轉(zhuǎn)速齒輪故障振動(dòng)信號(hào)具有強(qiáng)非平穩(wěn)性的特點(diǎn)，提出一種無鑒相裝置的基于改進(jìn)Hilbert-Huan