Morlet小波包络分析在齿轮箱故障诊断中的应用.pdf

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1、N0．7第7期组合机床与自动化加工技术2012年7月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueJu1．2012文章编号：1001—2265(2012)07—0061—03Morlet小波包络分析在齿轮箱故障诊断中的应用术曾令全，李斌，刘明军(四川工程职业技术学院，德阳618000)摘要：齿轮箱是各种旋转机械设备中使用最为广泛的零部件之一。研究齿轮箱中轴承和齿轮的典型故障特征信息提取具有重要意义。在分析故障形成机理的同时，探讨齿轮箱振动信号预处理和故障特征提取方法，重点研究基于Morlet小波包络分析技术在齿轮箱典型

2、故障特征提取中的应用。使用图形化编程语言平台LabVIEW编写数据采集和数据分析软件。实验验证了所提出方法在齿轮箱典型故障特征提取中的有效性和准确性。关键词：故障诊断；包络分析；齿轮箱；Morlet小波；LabVIEW中图分类号：TH161；TP277文献标识码：AApplicationtoGearboxFaultDiagnosisUsingMorletWaveletEnvelopAnalysisTechnologyZENGLing—quan，LIBin，LIUMing—jun(SichuanEngineeringTechnicalCollege，Deyang618000

3、，China)Abstract：Gearboxisoneofthemostwidelyusedpartsinrotatingmachinery．Studyingonthefeatureextractionofsometypicalfaultsofbearingandgearingearboxisofgreatsignificance．Analyzefaultsmechanism，discussvibrationsignalpreprocessingtechniqueandfaultfeatureextractionmethods，mainlystudytheapplica

4、tionofMorletwaveletenvelopanalysisinfeatureextractionoftypicalgearboxfaults．EmploygraphicprogrammingplatformLabVIEWtodevelopdataacquisitionanddataanalyzingsoft—ware．Experimentsindicatetheaccuracyandefficacyofthemethodproposed．Keywords：faultdiagnosis；envelopanalysis；gearbox；morletwavelet；L

5、abVIEWMorlet小波包络分析技术因为其对冲击信号的0引言敏感性，可以很好的提取齿轮箱振动信号中故障引齿轮箱是各种旋转机械设备中应用十分广泛的起的瞬时脉冲信号。。结合信号前置预处理技术零部件之一，恶劣的工作环境使其非常容易出现故如带通滤波、自适应AR模型滤波等技术，就可以障。而齿轮箱故障直接影响设备运行的可靠性以及有效提取齿轮箱故障特征信号。应用频谱分析技术产品质量和生产效率。齿轮箱故障诊断中，关键问获取与故障相关的特征频率信息，从而实现对齿轮题在于故障特征的提取，只有准确提取故障特征信箱运行状态的诊断和预测。采用理论与实验研究结息才能保证诊断结果的可靠性。20世纪

6、70年代初合，通过仿真研究不断修正特征提取方法，实际齿轮出现了一些简单的齿轮箱故障诊断方法¨，随着信故障模拟实验表明本方法在齿轮箱故障诊断的有效号处理技术以及计算机、传感器等硬件的发展，齿轮性。箱故障诊断技术也有了很大的突破。从简单的时域1齿轮箱典型故障机理振动参数的判断到各种复杂的频谱分析技术以及现代智能故障诊断技术，对齿轮箱故障诊断也从理论1．1齿轮故障机理研究逐步面向实际工程应用，并取得了良好的社会齿轮在传动过程中，由于基本制造、安装误差以和经济效益。及操作维护不当等因素都会使齿轮产生故障。统计收稿日期：2012—03—25基金项目：国家自然科学基金项目(51177

7、046)作者简介：曾令全(1972一)，男，四川绵竹人，四川工程职业技术学院讲师，工程师，研究方向为机电工程，(Elibin@163．(3om·62·组合机床与自动化加工技术第7期表明齿轮故障占整个机械故障的比例为10．3％。带，引起整个系统的固有振动。在这个共振区使一般齿轮故障可以分为以下两类：一类是制造安装用带通滤波，然后使用包络提取分离出周期性的冲产生的故障，如齿形误差、不对中、不平衡等故障；另击信号，最后对提取的包络信号进行频谱分析就能一类就是齿轮在使用中产生的故障，如疲劳剥落、点获取轴承故障特征信息。蚀、磨损、胶合、