基于嚙合振動(dòng)信號(hào)的齒輪壽命預(yù)測.pdf

1、齒輪傳動(dòng)作為機(jī)械傳動(dòng)的主要方式，在其穩(wěn)定運(yùn)行中發(fā)揮著重要作用。運(yùn)行過程中齒輪的壽命預(yù)測，對于確定設(shè)備大修周期、預(yù)防事故發(fā)生具有重要意義。傳統(tǒng)的壽命預(yù)測方法多是基于疲勞損傷累積假說，需要已知外載荷及其材料的疲勞壽命曲線，主要為齒輪設(shè)計(jì)服務(wù)，不能估計(jì)由于齒輪斷齒所引起的齒輪壽命減少。齒輪壽命終結(jié)是由于齒輪發(fā)生了裂紋、斷齒等故障，這些故障常是從齒輪微細(xì)裂紋或材料組織形態(tài)的細(xì)微改變開始的，并不是沒有任何征兆，往往在嚙合振動(dòng)信號(hào)中有所反映。

2、>　　本文在故障診斷的基礎(chǔ)上對齒輪的剩余壽命進(jìn)行預(yù)測，以齒輪振動(dòng)嚙合殘余信號(hào)為分析對象，它是將時(shí)域同步平均信號(hào)剔除嚙合頻率及其諧波余下的部分做傅里葉逆變換得到的，對齒輪微細(xì)裂紋及組織形態(tài)的變化更加敏感。具體做以下研究：
　　1．提出基于AR模型及兩樣本K-S檢驗(yàn)的齒輪故障進(jìn)展指標(biāo)，設(shè)計(jì)基于AR模的線性濾波器處理齒輪振動(dòng)嚙合殘余信號(hào)得到預(yù)測誤差信號(hào)，將預(yù)測誤差信號(hào)進(jìn)行兩樣本K-S檢驗(yàn)，得到K-S檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)量D，以其作為齒輪故障進(jìn)展指

3、標(biāo)。
　　2．以得到的故障進(jìn)展指標(biāo)為基礎(chǔ)進(jìn)行壽命預(yù)測，借助于灰色理論及馬爾科夫鏈相結(jié)合的方法建立壽命預(yù)測模型，灰色GM（1,1）模型對故障進(jìn)展總體趨勢進(jìn)行預(yù)測，馬爾科夫鏈模型修正其殘差。
　　3．搭建電能回送式齒輪故障診斷試驗(yàn)臺(tái)及基于LABVIEW的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，進(jìn)行齒輪全生命周期試驗(yàn)，即齒輪從正常狀態(tài)運(yùn)行至完全失效，間隔采集振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行剩余壽命預(yù)測試驗(yàn)。
　　結(jié)果表明，基于AR模型及兩樣本K-S檢驗(yàn)的齒輪故障進(jìn)展指標(biāo)