基于工作模態(tài)的減速器狀態(tài)監(jiān)測(cè)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(jī)械等各行各業(yè)中，是一種不可缺少的機(jī)械傳動(dòng)裝置。對(duì)減速器工作狀態(tài)進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)和故障診斷，可以預(yù)知減速器的健康狀態(tài)，避免設(shè)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(lái)巨大的損失。本論文開展的工作模態(tài)分析技術(shù)是在實(shí)際工況和減速器運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并對(duì)其實(shí)時(shí)分析的一種方法。在含有諧波成分的響應(yīng)情況下，通過(guò)識(shí)別其工作模態(tài)參數(shù)，然后同正常狀況下的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷。<

2、br>　　 本論文首先為進(jìn)行工作模態(tài)分析研究，進(jìn)行了減速器試驗(yàn)臺(tái)搭建，考慮了不同工作狀態(tài)下的減速器，確立了相應(yīng)工作模態(tài)實(shí)驗(yàn)方案、并進(jìn)行測(cè)點(diǎn)布置和傳感器安裝等。其次，分別用Op.PolyMAX方法和改進(jìn)后的多參考最小二乘復(fù)指數(shù)法對(duì)運(yùn)行減速器進(jìn)行工作模態(tài)分析，得到考慮頻率范圍內(nèi)的穩(wěn)態(tài)圖，識(shí)別出模態(tài)頻率、模態(tài)振型。Op.PolyMAX方法本質(zhì)上采用了最大似然估計(jì)原理這一現(xiàn)代參數(shù)估計(jì)方法，用多參考互功率譜矩陣代替頻響函數(shù)矩陣，來(lái)識(shí)別系統(tǒng)的極點(diǎn)

3、有極好的效果。在對(duì)多參考最小二乘復(fù)指數(shù)算法的改進(jìn)中，將周期激勵(lì)信號(hào)的頻率作為已知特征根(阻尼為零)顯式地包含在識(shí)別過(guò)程中，起到了不錯(cuò)的效果。第三，由于齒輪傳動(dòng)過(guò)程中，產(chǎn)生的振動(dòng)含有諧波成分，這同工作模態(tài)分析中的白噪聲輸入假設(shè)相違背，則識(shí)別方法可能會(huì)失去魯棒性，導(dǎo)致識(shí)別的模態(tài)參數(shù)不準(zhǔn)確，因此對(duì)含諧波成分的響應(yīng)信號(hào)運(yùn)用時(shí)域和頻域相結(jié)合的傳統(tǒng)諧頻分析方法進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)了故障的提取。第四，為解決故障定位問(wèn)題，根據(jù)工作變形理論提出了廣義工作振型概