高速线材轧机齿轮箱故障的模糊诊断方法研究

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1、分类号：TH17密级：公开UDC：学校代码：10127硕士学位论文论文题目：高速线材轧机齿轮箱故障的模糊诊断方法研究英文题目：Studyonthemethodofhighspeedwiremillgearboxfaultfuzzydiagnosis学位类别：工程硕士研究生姓名：冯利平学号：2013022251学科(领域)名称：机械工程指导教师：杨建鸣职称：教授协助指导教师：高立新职称：教授2015年6月4日内蒙古科技大学硕士学位论文摘要传动齿轮箱是高线轧机广泛使用的传动设备，其工作正常与否，关系到整台机组或机器的运行。高线轧机各个齿轮箱间协调运转，齿轮箱冲击振动大，产生的故障大部分为轴

2、承的保持架及滚动体故障，并且伴有断齿和轴应力故障。若是设备产生故障，将会造成财产的损失并可能会产生人员伤亡。因此，对轧机齿轮箱开展监测与诊断能够保障轧机设备的正常运行，具有重要的经济意义和安全意义。课题对轧机传动齿轮箱进行了分析研究，对其故障的特征进行了分析和判断，主要包括四个方面：(1)分析了传动齿轮箱的振动机理并总结了常见的故障表现形式。介绍了以高线精轧机为例的齿轮箱结构传动链的模式，分析并总结了齿轮箱中齿轮、轴承的振动模型以及常见的故障特点和转轴组件的常见故障故障特点，为能够对采集的数据分析诊断进行了理论准备。(2)对现场采集数据进行了研究。对采集的数据信号进行了时域和频域的分析

3、。时域分析是对数据进行了包括峰值、有效值以及峭度指标等无量纲参数的分析和自相关分析；频域分析对数据信进行傅里叶(FFT)变换以及功率谱分析。结合实际对某钢厂高线齿轮箱采集的振动数据进行了诊断分析并给出了结论。(3)创建了诊断的模糊矩阵和征兆隶属度的数学公式。通过研究以往钢厂的高线轧机齿轮箱故障诊断分析报告，统计了报告中故障出现的原因与对应的表现特征(即征兆)出现的次数，并运用模糊统计理论，得到了最初的故障模糊诊断矩阵，并与专家经验矩阵进行结合，建立了齿轮箱的模糊逻辑诊断矩阵。通过分析征兆的特点，确立了征兆的隶属度数学公式，建立了轧机齿轮箱的故障模糊诊断模型。并基于此模型进行对现场采集数

4、据进行了初步诊断，得出了正确结果，并对诊断矩阵的更新进行了研究。(4)研究了对模糊诊断模型的计算机的实现条件。运用模糊逻辑诊断方法进行诊断分析时征兆向量之间的对应关系，并详细的介绍了诊断系统在诊断时对数据的筛选的条件，按峰值有效值或者脉冲指标等无量纲参数来进行数据的筛选。关键词：高线轧机；齿轮箱；故障诊断；模糊诊断I内蒙古科技大学硕士学位论文AbstractGearboxoftransmissionequipment,widelyusedinhighspeedwirerodmillistheoperationofthegearboxisnormal,involvingthewholeu

5、nitsortheworkingstateofthemachine.Collaborativeworkbetweencontourmillequipmentrack,alternatingload,impact,vibrationfaultiscageandrollingelementbearingfaultmore,atthesametime,alongwiththeimpactbrokentooth,andaxialstressfailure.Oncetheequipmentfailuremaintenancedowntime,willcauselossofpersonneland

6、property.Therefore,todevelopmonitoringanddiagnosisforrollingmillgearboxcanguaranteethenormaloperationofthemillequipment,hasimportanteconomicandsafetysignificance.Thistopichighspeedwirerodmillgearboxastheresearchobject,byanalyzingthecharacteristicsofthegearboxfaultandjudgmentarestudied,mainlyhast

7、hefollowingfouraspects:(1)Studiedthevibrationmechanismofthegearboxandfaultforms.Introducesthehighspeedwirerodfinishingmillbytransmissionchainasanexampleofgearboxstructuremodel,analyzesandsumsupthevibrationmodelofgears,bearin