基于振動(dòng)信號(hào)傳播路徑的齒輪箱振源檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、齒輪箱作為一種重要的傳動(dòng)設(shè)備在現(xiàn)代工業(yè)中有著非常廣泛的運(yùn)用,故障源信號(hào)的準(zhǔn)確識(shí)別對(duì)于齒輪箱的故障診斷具有非常重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本論文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào):50905050),開展了基于振動(dòng)信號(hào)傳播路徑的齒輪箱振源檢測(cè)系統(tǒng)研究。論文在分析齒輪箱系統(tǒng)振動(dòng)源機(jī)理,源識(shí)別方法以及傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上,研究了基于齒輪箱的傳播路徑的機(jī)械振動(dòng)信號(hào)在同種相和不同種相中的衰減變化情況,并進(jìn)行了理論仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證。最后,在前面理論試驗(yàn)研

2、究的基礎(chǔ)上開發(fā)了相應(yīng)的振源檢測(cè)系統(tǒng),并進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證。論文的主要研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排如下:
　　第一章論述了齒輪箱故障診斷在設(shè)備故障診斷中的意義,概述故障診斷研究的多學(xué)科交叉發(fā)展歷程,分析了現(xiàn)有故障診斷理論方法的不足之處,提出基于振動(dòng)信號(hào)傳播路徑的源信號(hào)檢測(cè)新架構(gòu)。通過對(duì)比國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,分析齒輪箱振動(dòng)信號(hào)處理方法,對(duì)常見的時(shí)域分析方法,頻域分析方法以及時(shí)頻分析方法進(jìn)行綜合比較分析;綜合分析了基于信號(hào)傳播路徑的故障診斷的可行性

3、以及本課題的研究意義。最后給出了本文的研究技術(shù)路線以及總體結(jié)構(gòu)。
　　第二章分析了齒輪箱發(fā)生故障的主要形式及其故障特征,對(duì)齒輪箱中零部件的振動(dòng)機(jī)理進(jìn)行分析,建立局部結(jié)構(gòu)和整體機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型建模;對(duì)齒輪箱中源參數(shù)進(jìn)行了理論建模,通過分析源參數(shù)和響應(yīng)的關(guān)系,基于信號(hào)傳播路徑提出合適的振源識(shí)別方法。分析了振動(dòng)信號(hào)在齒輪箱中傳遞路徑及其對(duì)信號(hào)傳遞的影響,從傳遞函數(shù)的角度分析振動(dòng)信號(hào)在齒輪箱中變化情況,并提出了一種基于錘擊法的傳遞函數(shù)

4、的測(cè)量方法。
　　第三章以齒輪箱為研究對(duì)象,分析了機(jī)械波在同種介質(zhì)中傳播特性,進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真。通過理論建模和ANSYS Workbench以及MATLAB等仿真軟件對(duì)機(jī)械波在均勻桿、錐形桿及旋轉(zhuǎn)軸中的傳播變化情況進(jìn)行深入分析。
　　第四章以齒輪箱為研究對(duì)象,分析了機(jī)械波在不同種介質(zhì)中傳播特性。通過綜合比較,選用合適的理論模型對(duì)機(jī)械波通過齒輪箱中固液相及固氣相面時(shí)的衰減變化情況進(jìn)行了深入分析。
　　第五章在前面理論研究成