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齿轮箱不解体诊断技术研究

王新晴  
【摘要】:论文以通用齿轮箱不解体的故障诊断为研究对象,从齿轮箱各主要组元的故障振动信号的构成及其相互作用、故障特征群及其诊断依据的确立、故障特征提取的技术与方法等方面进行了系统的理论研究与大量的试验验证,首次提出了齿轮箱故障特征及诊断依据的统一表达式,创造性地确立了标准.相关除噪诊断技术,从而实现了对齿轮箱故障及其诊断技术的全局把握,为齿轮箱的故障诊断提供了新的科学依据与实现途径。主要内容概括如下: 首先在系统地分析国内外齿轮箱诊断的研究现状及其主要存在问题的基础上,提出了本论文的主要研究内容与方法。接着分别从齿轮、轴承、齿轮箱总体等方面的主要故障激振源出发,研究齿轮箱的振动响应及其相互调制机理,研究这些成分中与齿轮箱故障之间具有本质联系的部分。在此基础上首次建立了齿轮箱故障特征与诊断依据的统一表达式。并且据此统一表达式将现行的分析诊断层次从两个细化扩展为四个,以利提高诊断的准确性和科学性。 该统一表达式从理论上系统地回答了“齿轮箱上有哪些故障特征信号”,“是什么激励源产生的”,“相互之间是以什么方式相互调制的”,“故障诊断的主要依据与途径有哪些”等问题。通过国内外有关试验研究成果与本人的实验结果的验证证实了此统一表达式的通用性与有效性,从而深化了对齿轮箱故障特征本质的认识与全局的把握。 其次,根据上述统一表达式及诊断依据的四个层次,系统地确立了模块化的时域与频域故障特征群,即“系列化的单位标准特征信号集”,并巧妙地借鉴与改进了传统的相关函数的算法,使之与单位标准特征信号集及上述的统一表达式有机地结合起来,首次创立了“标准-相关除噪诊断”理论与技术,从全新的角度解决了故障特征的提取与辨识问题。对于这一理论与技术,本文运用数学手段证明了它的正确性与可行性,又通过大量的实测数据证实了这一理论与技术的简便有效性及其它突出的优点。 最后通过一系列实测数据分析了齿轮箱诊断过程中的影响因素及其影响方式,提出了避免误诊的一些对策。


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