基于振動(dòng)特征分析的風(fēng)電齒輪箱故障診斷技術(shù)研究.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展，建立在石油、煤、天然氣等能源基礎(chǔ)上的能源體系在推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)進(jìn)步的同時(shí)也帶來(lái)了環(huán)境污染，能源危機(jī)等問(wèn)題。與非可再生能源相比，風(fēng)能具有易開(kāi)采、儲(chǔ)量足、無(wú)污染、可持續(xù)利用等特點(diǎn)。近年來(lái)風(fēng)能技術(shù)快速發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電逐步成為最具商業(yè)化發(fā)展前景的新興產(chǎn)業(yè)。而齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的重要傳動(dòng)部件，它的工作狀態(tài)對(duì)整臺(tái)設(shè)備是否能良好運(yùn)行起著關(guān)鍵的作用。
　　風(fēng)能具有隨時(shí)性、爆發(fā)性和不穩(wěn)定性，會(huì)給風(fēng)力發(fā)電機(jī)帶來(lái)交變的、復(fù)

2、雜的沖擊載荷，導(dǎo)致風(fēng)電齒輪箱的振動(dòng)信號(hào)十分復(fù)雜，因此本文在對(duì)齒輪箱的結(jié)構(gòu)組成、振動(dòng)機(jī)理和故障特征進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)之上，利用時(shí)域分析和頻域分析方法開(kāi)展了對(duì)風(fēng)電齒輪箱故障診斷技術(shù)的研究。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，研究了齒輪箱結(jié)構(gòu)組成及振動(dòng)機(jī)理,分析了齒輪常見(jiàn)故障類(lèi)型及其產(chǎn)生原因,并對(duì)齒輪箱故障的振動(dòng)信號(hào)特征進(jìn)行理論分析與研究。
　　其次，介紹常用的振動(dòng)信號(hào)分析方法，包括時(shí)域分析技術(shù)、頻域分析技術(shù)和時(shí)頻域分析技術(shù)。其中時(shí)域分

3、析方法有時(shí)域同步平均法、時(shí)域統(tǒng)計(jì)分析法以及經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法；頻域分析方法有功率譜、倒頻譜和包絡(luò)分析；時(shí)頻域分析方法包括短時(shí)傅里葉變換、Wigner-Ville分布、小波變換。并對(duì)各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)做了簡(jiǎn)要對(duì)比分析。
　　再次，介紹了基于行星齒輪箱的故障模擬試驗(yàn)臺(tái)。闡述了試驗(yàn)臺(tái)的各部分組成和測(cè)試原理，說(shuō)明了傳感器的類(lèi)型和安裝位置。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，模擬了齒輪點(diǎn)蝕故障，在設(shè)定不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)載的工況下采集齒輪健康信號(hào)與故障信號(hào)。
　　最