基于工作模態(tài)的減速器狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的方法研究.pdf

1、齒輪減速器廣泛地使用于冶金礦山、石油電力、工程機械等各行各業(yè)中，是一種不可缺少的機械傳動裝置。對減速器工作狀態(tài)進行健康監(jiān)測和故障診斷，可以預知減速器的健康狀態(tài)，避免設備出現(xiàn)突發(fā)性的損壞而造成人員傷亡，并給生產(chǎn)帶來巨大的損失。本論文開展的工作模態(tài)分析技術是在實際工況和減速器運行狀態(tài)下進行數(shù)據(jù)采集并對其實時分析的一種方法。在含有諧波成分的響應情況下，通過識別其工作模態(tài)參數(shù)，然后同正常狀況下的數(shù)據(jù)進行對比，從而進一步實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷。<

2、br>　　 本論文首先為進行工作模態(tài)分析研究，進行了減速器試驗臺搭建，考慮了不同工作狀態(tài)下的減速器，確立了相應工作模態(tài)實驗方案、并進行測點布置和傳感器安裝等。其次，分別用Op.PolyMAX方法和改進后的多參考最小二乘復指數(shù)法對運行減速器進行工作模態(tài)分析，得到考慮頻率范圍內的穩(wěn)態(tài)圖，識別出模態(tài)頻率、模態(tài)振型。Op.PolyMAX方法本質上采用了最大似然估計原理這一現(xiàn)代參數(shù)估計方法，用多參考互功率譜矩陣代替頻響函數(shù)矩陣，來識別系統(tǒng)的極點

3、有極好的效果。在對多參考最小二乘復指數(shù)算法的改進中，將周期激勵信號的頻率作為已知特征根(阻尼為零)顯式地包含在識別過程中，起到了不錯的效果。第三，由于齒輪傳動過程中，產(chǎn)生的振動含有諧波成分，這同工作模態(tài)分析中的白噪聲輸入假設相違背，則識別方法可能會失去魯棒性，導致識別的模態(tài)參數(shù)不準確，因此對含諧波成分的響應信號運用時域和頻域相結合的傳統(tǒng)諧頻分析方法進行分析，實現(xiàn)了故障的提取。第四，為解決故障定位問題，根據(jù)工作變形理論提出了廣義工作振型概