汽車后橋齒輪早期失效判別與殘余壽命預(yù)測方法研究.pdf

1、汽車后橋是汽車的關(guān)鍵部件之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，汽車事故中有20％都是由汽車后橋齒輪故障等造成的，因此，必須在產(chǎn)品研發(fā)和批量生產(chǎn)過程中，有計(jì)劃的對后橋進(jìn)行耐久試驗(yàn)，以確保后橋產(chǎn)品的質(zhì)量，提高其可靠性。目前，普遍采用的是臺架耐久試驗(yàn)。但是，試驗(yàn)中判斷其是否失效，通常是通過簡單的測試儀器或人耳來判斷。這種判斷方法，不僅會受背景噪聲及人主觀因素影響，而且很難實(shí)現(xiàn)在試驗(yàn)過程中一旦出現(xiàn)嚴(yán)重失效就立即停機(jī)，保證失效分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及分析失效原因的可靠性。雖然

2、國外企業(yè)在耐久試驗(yàn)中，采用了在線監(jiān)測與診斷設(shè)備，但是由于受隨機(jī)噪聲的干擾，其誤報(bào)率也較高。
　　 基于上述情況，本文對汽車后橋齒輪的早期失效判別與殘余壽命預(yù)測方法進(jìn)行了研究。首先分析了后橋齒輪典型故障的機(jī)理及其振動信號特征，介紹了時域分析法與頻域分析法在后橋齒輪故障診斷中的應(yīng)用。其次為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)殘余壽命預(yù)測方法受后橋齒輪斷裂失效前的隨機(jī)噪聲干擾而導(dǎo)致預(yù)測精度較低的不足，提出了基于振動特征參數(shù)值預(yù)處理技術(shù)的時間序列殘余壽命預(yù)測方法

3、，然后融合提出的汽車后橋齒輪早期失效判別規(guī)則與預(yù)測方法，完成汽車后橋齒輪早期失效判別與殘余壽命預(yù)測系統(tǒng)的研制。最后通過汽車后橋的耐久試驗(yàn)驗(yàn)證其有效性及準(zhǔn)確性。主要開展了如下工作：
　　 ①針對汽車后橋耐久試驗(yàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及振動信號特征，提出遞歸與差分相結(jié)合的預(yù)處理方法，對波動的振動信號特征參數(shù)值(RMS值與峭度值)序列進(jìn)行平穩(wěn)化處理，降低了隨機(jī)噪聲的干擾；
　　 ②針對人工主觀性易誤判等問題，提出了基于時域特征參量分析

4、的汽車后橋齒輪的早期失效判別規(guī)則和基于時間序列的汽車后橋齒輪殘余斷裂壽命預(yù)測方法，提高了汽車后橋齒輪早期失效判別與殘余壽命預(yù)測的準(zhǔn)確性；
　　 ③基于提出的汽車后橋齒輪早期失效判別規(guī)則與預(yù)測方法，設(shè)計(jì)了采集系統(tǒng)硬件，并采用Visual C++編程，完成了汽車后橋齒輪早期失效判別與殘余壽命預(yù)測系統(tǒng)的研制，實(shí)現(xiàn)了汽車后橋齒輪的早期失效判別與殘余壽命預(yù)測功能；
　　 ④通過標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)臺進(jìn)行汽車后橋的疲勞測試試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了對后橋齒輪