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基于Hilbert-Huang变换的齿轮箱故障诊断

作　者: 陈继清
导　师: 荆双喜
学　校: 河南理工大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: Hilbert-Huang变换 经验模式分解 故障诊断 齿轮箱
分类号: TH132.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 133次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


齿轮箱传动是机械设备中最常见的传动方式之一,同时,齿轮箱是设备中容易失效的部件,它的异常又是诱发机器故障的重要原因,因此对齿轮箱进行准确、及时的故障诊断是非常重要的。以往常用于故障诊断的方法有傅里叶变换,短时傅立叶变换、Wigner-Ville分布、小波变换方法。但是这些方法都是基于傅里叶变换为基础,对平稳信号的分析有很大优势,而对瞬时时变信号不适应,无法得到信号各频率分量随时间的变化关系。针对故障时振动信号的非线性、非平稳性,论文采用Hilbert-Huang变换的时频分析方法。Hilbert-Huang变换方法是一种新的信号处理方法,包括经验模式分解(EMD)和Hilbert变换两部分。它将信号分解为有限个数的本征模函数(IMF)之和,然后对每个IMF进行Hilbert变换,得到Hilbert谱,具有很高的时频分辨率。论文重点分析了Hilbert-Huang变换的基本理论、算法过程和物理意义,并通过仿真例子说明方法的优越性。针对齿轮箱的振动机理,典型的故障特征,以及常用的故障诊断方法等因素,把Hilbert-Huang变换方法应用于提升机齿轮箱的故障诊断中。首先通过简易的振动测试,判断齿轮箱有故障的部位,然后再用Hilbert-Huang变换进行精密的诊断。通过分析对比得到的幅值谱,Hilbert-Huang谱图,以及边际谱图,成功的诊断出齿轮的磨损,以及齿轮之间存在调制影响的故障。

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械零件及传动装置 > 机械传动机构 > 啮合传动 > 齿轮及齿轮传动
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