齿轮故障早期主动诊断方法的研究.doc

江苏工业学院硕士学位论文齿轮故障早期主动诊断方法的研究研究生王强锋指导教师杨龙兴教授学科、专业名称化工过程机械研究方向机械故障诊断2009年3月StudyonTheActiveMethodologyofEarlyFaultDiagnosisofGearADissertationSubmittedtoJiangsuPolytechnicUniversityByWangQiang-fengChemicalProcessEquipmentDissertationSupervisor:Prof.YangLong-xingMarch,2008中文摘要齿轮是改变转速和传递动力的最常用的传动部件。在当前的各种齿轮故障诊断方法中，以振动检测为基础的齿轮故障诊断方法应用最为广泛。即：通过附加的用于检测振动的传感器接收信号，用数据采集装置采集后，并对该信号进行处理和分析，达到识别故障的目的。但是该检测方法存在着解析困难、难以定量等问题。但是利用齿轮传递主动激励信息时，信息受故障齿轮啮合传递的影响而有所改变的特点，可以有效地提取齿轮故障的特征。本课题提出的旋转机械中齿轮故障早期主动诊断方法的研究，在被动诊断的基础上通过外置激振器对齿轮传动系统施加了外在激励力，检测和分离出机械振动中的由激振引起的新信息，再利用信号处理方法从中提取出早期故障信号特征。本文主要从以下几个方面进行研究：1、设计并制作旋转机械故障诊断实验装置一台，模拟本项目中的故障，分析各传感器的参数的选取及安装位置和安装方法的确定，并进行故障模拟。2、采用VB语言设计齿轮故障主动诊断所用到程序软件，包括数据采集程序、数据分析程序以及主动诊断控制程序等。以实现对齿轮振动信号的采集、振动信号的分析和特征频率的计算以及主动诊断过程的自动控制。3、主动激振信号的的选取、调制与解调，用合适的振动信号分析方法对所采集到的信号波形进行分析。4、分析主动激励力函数的类型对齿轮磨损、断齿故障检测的有效性，分析主动力传递途径对齿轮故障诊断效果的影响。5、研究各种主动激励频率下，强迫振动和共振振动对故障特征信号提取的影响。完成齿轮动态耦合状态下模型的建立。本文通过查阅大量的文献资料，对齿轮故障诊断技术做了简要的概述。对从齿轮故障诊断的发展的背景、应用现状和将来的发展趋势做了简要的说明。对齿轮故障诊断技术的基本理论、基本内容和基本方法和存在的一些问题等多方面进行了探讨。关键字：激振故障诊断齿轮振动检测传感器参考文献ABSTRACTThegearhastheadvantagesoffixedtransmissionratio、largetransmissiontorqueandcompactstructure,soitiswidelyusedasthetransmissionpartforchangingrotationalspeedandtransferpower.However,thepartsofthegeartransmissionsystemsuchas目录文摘英文文摘第一章绪论……………………………………………………………..1.1概述1.2本文的课题来源、研究背景和意义1.2.1本课题的来源1.2.2研究背景和意义1.2.2.1主动控制1.2.2.2主动隔振1.2.2.3主动信号检测技术1.3研究内容、目标和拟解决的关键问题1.3.1研究内容1.3.2研究目标1.3.3拟解决的关键问题第二章齿轮故障诊断的基础2.1概述2.2齿轮故障产生的机理2.3齿轮失效形式2