基于EMD的齒輪變速箱聲學(xué)故障診斷.pdf

1、機(jī)械設(shè)備一旦發(fā)生故障將導(dǎo)致整個生產(chǎn)過程無法正常工作，往往造成重大經(jīng)濟(jì)損失，甚至危及人身安全。機(jī)械振動必然伴隨有聲音，聲音信號與振動信號具有良好的相關(guān)性，假如機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障，所采集到的振動和聲音信號的能量分布必然發(fā)生變化，對振動或聲音信號進(jìn)行分析，即可提取出故障特征信息。聲學(xué)故障診斷技術(shù)具有信號采集容易、非接觸式測量、不影響設(shè)備正常工作、并可在不易測量振動信號的場合得到廣泛應(yīng)用等優(yōu)點，但同時聲音信號是信噪比非常低的非平穩(wěn)信號，難以提取特

2、征信息等缺點。因此，本文提出基于經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解（EMD）的聲學(xué)故障診斷方法。本文的主要研究內(nèi)容如下。
　?。?）研究了齒輪變速箱系統(tǒng)中齒輪和軸承的振動機(jī)理和其常見的故障類型、原因及其主要特征。
　?。?）從理論上分析研究了聲音信號和振動信號的關(guān)系。當(dāng)聲傳感器布置在某個特定位置時，所采集的聲音信號和振動信號成正比關(guān)系。根據(jù)這一特點，布置了多個測點進(jìn)行對比分析，最后選出了最佳測點位置，這為聲音信號的處理和齒輪變速箱故障的特征提取奠

3、定了基礎(chǔ)。
　　（3）研究了EMD方法及其特點，并采用EMD方法對多分量信號的分離進(jìn)行了仿真分析。分析結(jié)果驗證了EMD對多分量信號的分離效果非常好。
　　（4）研究了EMD頻率族分離法及其在齒輪故障特征提取中的應(yīng)用。用EMD方法從聲音信號中提取出了齒輪的故障特征信號，取得了較好的診斷效果。
　?。?）研究了局部Hilbert邊際譜及其在滾動軸承故障特征提取中的應(yīng)用。用小波和EMD方法從聲音信號中提取出了軸承內(nèi)圈和外圈的