行星齿轮动态信号分析与故障诊断方法研究

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行星齿轮箱在直升机、汽车、飞机发动机、重型机械和海洋车辆中应用十分广泛。行星齿轮箱经常在恶略的工况下工作，通常会导致其故障的发生。当行星齿轮箱中的太阳轮行星轮或齿圈发生故障时，故障源产生的振动传递到壳体上的传感器会受到传递路径的影响，使得采集到的故障信号十分复杂，这加大了故障诊断的难度。动力学分析是降低噪声和减振的必要条件，因此本文对行星齿轮箱进行了详细的动力学分析。本文研究了行星齿轮箱在发生齿轮、轴承故障时的信号规律，针对NGW11-8型号行星减速机的太阳轮、行星轮、行星轮轴承（外圈、内圈）部件分别进行了不同程度的破坏，进行故障模拟，利用传感器及信号采集仪对不同速度下的振动信号进行采集并分析，探究其规律。对比行星齿轮箱在相同转速下正常与故障信号的时频谱图，提取特征信息，验证已有结论。对比普通振动信号、高频信号以及应力波信号在同转速、同故障、同位置上的异同，探究哪种方式更加适合故障诊断和特征提取。研究传递路径对于采集到的信号的影响，寻赵最优的采集方式和测点布置。对采集到的齿轮的振动信号用经验模态分解EMD的方法提取齿轮箱齿轮正常、磨损和断齿的故障特征信息。对提取的齿轮三种状态下信号的时域和频域内的特征参数，分别并计算了不同运行速度下的啮合频率和特征频率。最后，提出了一种检测单个颗行星齿轮单齿裂纹的信号分解方法，并进行了实验验证。本文提出的方法有助于我们了解行星齿轮箱的振动特性，并为开发新的齿轮故障检测信号处理系统提供了新的思路。

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作者
Haroon Rashid;
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作者单位

大连理工大学;

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授予单位大连理工大学;
学科机械制造及其自动化
授予学位硕士
导师姓名李宏坤;
年度 2018
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类计算技术、计算机技术;自动化技术及设备;
关键词
行星齿轮; 动态信号分析; 故障诊断;

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