基于序贯检验理论的齿轮箱故障诊断方法研究

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2、号：10490学号：201202052密级：公开武汉工程大学硕士学位论文基于序贯检验理论的齿轮箱故障诊断方法研究作者姓名：刘岑指导教师姓名、职称：陈汉新教授申请学位类别：工学硕士学科专业名称：化工过程机械研究方向：故障诊断与预测论文提交日期：2015年4月6日论文答辩日期：2015年5月23日学位授予单位：武汉工程大学学位授予日期：年月日答辩委员会主席：樊自田（教授）GearboxfaultdiagnosismethodbasedonsequentialtestingtheoryresearchATh

3、esisSubmittedfortheDegreeofMasterMajor：ChemicalProcessMachineryCandidate：LiuCenSupervisor：ProfessorChenHanxinAssociateProfessorCaiHongtaoWuhanInstituteofTechnologyWuhan,Hubei430073,P.R.China独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本

4、论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：20年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解我校有关保留、使用学位论文的规定，即：我校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅。本人授权武汉工程大学研究生处可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密Ο，在年解密后适用

5、本授权书。本论文属于不保密Ο。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：20年月日20年月日摘要齿轮的主要作用在于在齿轮箱内各部件之间传递动力，齿轮箱的故障诊断是对齿轮箱中滚动轴承、齿轮和转子等其他部件的故障进行诊断。振动噪声诊断是最普通也是最有效的齿轮故障诊断方法：齿轮箱故障的特征通常隐藏于振动噪声信号内，分析振动噪声信号，进而得到齿轮箱的故障原因。本文围绕齿轮箱的振动噪声信号诊断展开研究。第一：全面分析了粒子滤波这一滤波计算方法，指出了该方法具有实时性不佳的这一固有缺陷并提出了解决

6、办法：在运用粒子滤波算法计算的同时采用径向基函数网络（RBFN）方法，持续对采集到的粒子状态聚类、更新，消除噪声误差，提高估计精度，从而增强滤波性能。第二：提出了将序贯概率比检验算法运用到齿轮箱的故障诊断中的设想，并进行了验证。经验证选择齿轮裂纹来进行诊断分析不仅是可行的更是高效的：将序贯概率比检验算法用于检验经过粒子滤波处理后的振动信号，并结合均方根误差算法，不仅将不同裂纹的齿轮分开来，并能进行故障分类。第三：基于参数序贯概率比检验的齿轮裂纹故障诊断方法，是将每个假设检验数据与设定值进行比较，具有不

7、预先规定观测样本群数量的优点。因此，提出将RBF网络优化的粒子滤波与序贯概率比检验相结合的新方法：首先运用RBF网络优化粒子滤波算法对信号进行降噪处理，获得稳定信号；然后采用对冲击性振动极其敏锐的峭度值作为特征参数，利用时域分析法来处理对信号加以降噪处理之后的特征数值；最后利用序贯概率比检验算法来分析齿轮裂纹的故障。实验研究表明，文中提出的新方法对齿轮裂纹故障诊断是有效与可靠的。关键词：粒子滤波；序贯概率比检验；齿轮箱；故障诊断IAbstractThefunctionofthegearismainly

8、reflectedintheprocessofgearboxtransmissionpower,thefaultdiagnosedofgearboxisdiagnosingthefaultofrollingbearing,gear,rotorandothercomponents.Vibrationandnoisediagnosisisthemostcommonandmosteffectivemethodofgearfaultdiagnosis,thech