汽车变速器轴承故障特征频率提取算法的研究

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1、辽宁工业大学硕士学位论文汽车变速器轴承故障特征频率提取算法的研究工程领域:车辆工程研究生:王洋校内指导教师:王天利教授校外指导教师:薛玉斌高级工程师辽宁工业大学汽车与交通工程学院二〇一五年三月MasterThesisTheStudyofAutomobileTransmissionBearingsFailureCharacteristicFrequencyExtractionAlgorithmSpeciality:VehicleEngineeringCandidate:WANGYangSupervisors:ProfessorWANGTian-liSeni

2、orEngineerXUEYu-binLiaoningUniversityofTechnologyJinzhou,121001,ChinaMarch2015摘要汽车变速器轴承故障诊断可以防止故障轴承损坏变速器，对提高车辆行驶安全性具有重要的意义，论文针对汽车变速器轴承故障特征频率提取的问题，以轴承故障诊断理论为基础，研究提取变速器轴承故障频率的算法。首先，通过CA2精密电荷放大器跟INV306DF智能信号分析仪采集汽车变速器轴承故障振动信号。并加入随机白噪声与周期性脉冲噪声的混合噪声淹没变速器轴承故障数据，获取强噪声背景下汽车变速器轴承故障数据，为论文算

3、法的研究提供所需的实验数据。其次，对传统变速器轴承故障频率提取算法进行研究，总结出传统算法不能同时完成变速器轴承故障信号去噪、故障共振区间定位的不足。论文应用小波包、时延相关解调的理论，设计小波包能量包络解调的方法弥补传统算法的不足。小波包能量包络解调采用Labview编程实现，通过对强噪声变速器轴承故障数据的分析，证明小波包能量包络解调算法能很好的提取出变速器轴承相应元件的故障频率。最后，通过对小波包分解重构算法的研究，得出小波包能量包络解调选频模块可以通过数字滤波器实现的结论。本文采用Dspbuilder对小波包能量包络解调选频模块进行编程，通过对强

4、噪声汽车变速器轴承故障数据的分析，对比Labview小波包能量包络解调的实验结果，验证Dspbuilder构架小波包能量包络解调选频模块的正确性。采用DspbuilderSignalCompiler将选频模块Dspbuilder程序转化为VHDL程序，并且在Quartus中成功编译，为小波包能量包络解调硬件实现提供可行的方法。关键词：轴承故障诊断；小波包；Labview；Dspbuilder；FPGAIAbstractAutomotiveTransmissionBearingFaultdiagnosiscanpreventdamagetothegearb

5、ox,whileimprovingvehiclesafety,AimngAutomotiveTransmissionBearingFaultcharacteristicfrequencyextractionproblems,basedonthetheoryofbearingfaultdiagnosis,studythetransmissionbearingfaultfrequenciesextractionalgorithms.Firstly,useCA2precisechargeamplifierwithINV306DFintelligentsigna

6、lanalyzertocollectAutomotiveTransmissionBearingFaultvibrationsignal.addingrandomwhitenoiseandperiodicpulsenoisetodrownthegearboxbearingfailuredata,SimulatethedataofAutomotiveTransmissionBearingFaultwithstrongnoisebackground,provideagoodexperimentaldataforstudy.Secondly,tostudythe

7、traditionalgearboxbearingfailurefrequencyextractionalgorithms,theyarenotabletodealwithgearboxfaultsignalde-noising,locatethefaultresonanceband.Accordingtothetheoryofwaveletpacketassociatedwiththedelaydemodulation,then,buildwaveletpacketenergyenvelopedemodulationmethodtomakeupfort

8、hedeficienciesoftraditionalalgorithms.Wa