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嵌入式传感器的齿轮箱故障诊断
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2018-01-31
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传统的齿轮箱故障诊断方法是在齿轮箱体表面上安装加速度传感器，采集齿轮系统的振动信号，但从箱体上的传感器所采集到的齿轮啮合引起的振动信号在传递中要经过较多的环节。当齿轮发生点蚀、裂纹等微弱的早期故障时，由故障引起的振动冲击信号通过齿轮体、齿轮轴、轴承及轴承座最后传递到箱体的传感器上，齿轮啮合点到传感器的振动传输路径对振动信号而言，就如串联了机械式滤波器一样，信号在传递过程中各种不同频率成分的幅值要衰减，并且高频成分幅值衰减比低频成分快得多，导致振动信号中的故障信息被削弱和丢失，所以齿轮早期的微弱的故障特征信息很难提取到。针对这一问题，本论文提出了一种新的测试方法，即把传感器直接安装在齿轮箱体内的齿轮体上，这样缩短了振动信号的传递路径，有效降低了信号在传递过程中的衰减，有利于齿轮传动系统的早期故障诊断。为验证该方法的有效性，本文从齿轮动力学和齿轮故障诊断方法两个方面进行对齿根裂纹长度为2mm和4mm的故障齿轮系统进行了理论分析和运转试验，在动力学分析中，采用了显示动力学对齿根裂纹引起的扰动进行了模拟分析，在故障诊断方法中，采用了集合经验模态分解和时频峰值滤波联合降噪法，对实验信号进行降噪处理。
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