行星齿轮箱振动故障诊断方法

第1章 绪论 1

1.1 行星齿轮箱的结构原理和特点 1

1.1.1 行星齿轮传动 1

1.1.2 行星齿轮传动的特点 2

1.2 行星齿轮箱故障诊断研究进展 3

1.2.1 振动信号的复杂性 3

1.2.2 故障诊断方法研究进展 4

参考文献 5

第2章 齿轮分布式故障Fourier频谱分析 9

2.1 振动信号模型 9

2.1.1 啮合点处振动信号模型 10

2.1.2 行星轮通过效应 11

2.1.3 振动测试信号模型 12

2.2 故障特征频率计算 12

2.3 振动信号Fourier频谱特征 13

2.4 实验信号分析 16

2.4.1 实验说明 16

2.4.2 Fourier频谱分析 17

参考文献 19

第3章 齿轮局部故障Fourier频谱分析 21

3.1 振动信号模型 21

3.1.1 啮合点处振动信号模型 21

3.1.2 传递路径对振动测试信号的影响 23

3.1.3 太阳轮局部故障振动测试信号模型 25

3.1.4 行星轮局部故障振动测试信号模型 25

3.1.5 齿圈局部故障振动测试信号模型 26

3.2 故障特征频率计算 26

3.2.1 太阳轮 26

3.2.2 行星轮 27

3.2.3 齿圈 27

3.3 振动信号Fourier频谱特征 27

3.3.1 太阳轮局部故障 27

3.3.2 行星轮局部故障 28

3.3.3 齿圈局部故障 29

3.4 实验信号分析 30

3.4.1 实验说明 30

3.4.2 Fourier频谱分析 32

参考文献 38

第4章 齿轮故障幅值解调分析 40

4.1 振动信号包络谱特征 40

4.1.1 分布式故障 41

4.1.2 局部故障 41

4.1.3 仿真信号分析 43

4.2 实验信号分析 45

4.2.1 正常状态 45

4.2.2 太阳轮故障 46

4.2.3 行星轮故障 47

4.2.4 齿圈故障 47

参考文献 48

第5章 齿轮故障频率解调分析 50

5.1 振动信号频率解调谱特征 50

5.2 频率解调分析方法 51

5.2.1 基于经验模式分解的单分量分解 51

5.2.2 瞬时频率计算 53

5.2.3 分析过程 53

5.2.4 仿真信号分析 53

5.3 实验信号分析 55

5.3.1 正常状态 55

5.3.2 太阳轮故障 57

5.3.3 行星轮故障 58

5.3.4 齿圈故障 59

参考文献 60

第6章 齿轮故障扭转振动分析 62

6.1 扭转振动信号模型 62

6.2 故障征兆规律 63

6.2.1 Fourier频谱分析 63

6.2.2 解调分析 65

6.3 实验信号分析 66

6.3.1 实验说明 66

6.3.2 信号分析 67

参考文献 71

第7章 时变工况齿轮故障诊断 73

7.1 时频分析方法 73

7.1.1 线性时频表示 73

7.1.2 双线性时频分布 74

7.2 仿真信号分析 78

7.3 实验信号分析 81

7.3.1 实验说明 81

7.3.2 信号分析 83

7.4 现场测试信号分析 86

7.4.1 运行参数 87

7.4.2 信号分析 87

参考文献 89

第8章 行星轮轴承故障诊断 91

8.1 振动信号模型 91

8.1.1 行星轮轴承运转特点 91

8.1.2 损伤点处振动信号模型 92

8.1.3 外圈局部故障振动测试信号模型 93

8.1.4 滚动体局部故障振动测试信号模型 97

8.1.5 内圈局部故障振动测试信号模型 97

8.2 故障特征频率计算 98

8.2.1 轴承元件旋转频率 98

8.2.2 轴承元件故障特征频率 99

8.3 Fourier频谱分析 99

8.3.1 外圈局部故障 99

8.3.2 滚动体局部故障 101

8.3.3 内圈局部故障 103

8.3.4 实验信号分析 104

8.4 幅值解调分析 110

8.4.1 外圈局部故障 111

8.4.2 滚动体局部故障 112

8.4.3 内圈局部故障 113

8.4.4 实验信号分析 113

8.5 频率解调分析 115

8.5.1 频率解调谱特征 116

8.5.2 分析过程 116

8.5.3 实验信号分析 117

参考文献 122