ISofer-MG1型行星齿轮减速箱非线性动力学与故障诊断研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:juju108
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
行星齿轮传动由于其“高载荷、大速比”的特点普遍被应用在车辆、飞行器、风力发电、起重机械等系统中。但是行星齿轮复杂的结构和工况导致其具有显著的振动和噪声问题,因此研究其动力学特性和故障诊断具有重大的意义。本文针对ISofer-MG1型斜齿行星齿轮减速箱主要从以下三个方面进行了研究:一是利用集中参数法建立了该行星齿轮动力学模型。首先,建模时考虑了系统各零部件的6个自由度(包括3个平移和3个绕轴旋转),同时考虑了啮合弹性变形、啮合刚度、系统阻尼等的影响;其次,通过几何法计算了各齿轮啮合的弹性变形,并建立了各构件的动力学微分方程组;再次,运用Matlab软件编程求解得到减速箱的固有特性,并分析得到内齿圈在不同固有频率下的主要振动形式;最后,通过瀑布图分析实验数据,得到齿轮箱壳体在不同方向的共振频率。对比实验结果与仿真结果发现:壳体的共振频率与内齿圈的固有频率基本吻合,且内齿圈在固有频率下的主要振动方向与壳体在该频率产生共振时的方向一致,从而验证了该动力学模型的准确性。二是基于现代信号处理方法提出了行星齿轮箱壳体振动信号的降噪方法。在研究奇异值分解技术(SVD)、经验小波变换(EWT)和变分模态分解(VMD)的基础上,利用EWT与VMD可以将信号分解为不同模态分量和不同信号奇异值分布具有差异性的特点,提出分别基于EWT-SVD和VMD-SVD的降噪方法。即首先对信号分别进行EWT和VMD分解并计算所得各模态分量的奇异值分布和峭度值;其次依据奇异值分布规律和峭度值去除各模态分量中的噪声成分;最后通过重构去除噪声成分的各模态分量得到降噪信号。采用所提出的方法分别对仿真信号和实验信号进行降噪并对比两种方法的降噪效果,结果表明EWT-SVD和VMD-SVD两种降噪方法在去除噪声的同时均有效地保留了信号中的有用成分,且两种方法的降噪效果不分伯仲。三是在信号降噪的基础上提取了行星齿轮箱的故障特征。通过仿真分析发现余弦信号、调制信号和噪声信号具有不同的奇异值分布规律,且研究表明行星齿轮箱齿轮故障在信号频谱图中以调制信号的形式存在,所以通过选取降噪信号中由调制信号贡献的奇异值,然后通过SVD逆过程进行重构则可以提取到信号中的故障特征。通过仿真信号验证了该方法的可行性,并对降噪后的实验数据进行故障特征提取,分析发现故障频率是由行星齿轮箱中内齿圈贡献的。通过更换齿圈后再次采集发现齿轮箱振动和噪声明显减小,且重复上述处理过程发现由齿圈贡献的频率消失了。结果表明本文提出的降噪方法和故障特征提取方法可以应用在行星齿轮箱故障诊断中。
其他文献
随着通信技术的快速发展,无线通信为我们日常生活带来了巨大的便利,在社会中的方方面面都被广泛应用。但是无线信道的广播特性也使我们面临着日趋严重的安全问题,这些安全问题使得无线网络物理层安全的研究成为了近年来的热门研究领域。带非因果信道状态信息的窃听信道模型在无线通信系统的物理层安全之中扮演了一个十分重要的角色。本文通过利用反馈和动作控制对带非因果信道状态信息的窃听信道模型的安全容量的影响进行了研究。
为了实现车辆对一切(Vehicle-to-Everything,V2X)服务的低延迟和高可靠性(Low-Latency and High-Reliability,LLHR),基于长期演进(Long Term Evolution,LTE)的解决方案被认为是一种有前途的技术。由于现有的LTE网络是基于正交多址接入(Orthogonal Multiple Access,OMA)的,因此有限的频谱资源尚未
当下,我国快速推进城市化建设进度,需要越来越多的建设用地投入使用,呈现出大规模的土地征用趋势,农民的拆迁人数持续增长,城市的周边衍生出的拆迁安置社区数量越来越大。我国实施的城乡二元体制战略决策,农民虽然借助拆迁安置社区实现了城市居民身份的转变,但是拆迁安置社区同城市中普通社区之间的差异仍然十分巨大,因为它属于新型社区的一种,在其进行建设以及发展的过程当中,社区的文化、基础设施、自治等方面仍然存在一
不同于仅含有1-2种主元的传统金属与合金材料,高熵合金一般拥有五种或五种以上主元。作为一种新型材料,高熵合金具有高熵效应、原子迟滞扩散效应、晶格畸变效应、鸡尾酒效应。由于这四种独特效应,高熵合金相比于一元或二元合金材料,具有许多优异的力学性能。现阶段,高熵合金在生活和工业等不同领域都有广泛的运用,因此高熵合金受到广泛关注。不同主元形成不同类别的高熵合金,高熵合金的种类很多,不同主元的高熵合金的晶格
住院医师规范化培训(简称“住培”)是指“医学专业毕业生在完成医学院校教育之后,以住院医师的身份在认定的培训基地接受以提高临床能力为主的系统性、规范化培训”[1],是从学生向合格临床医师转型的必经途径。我国住培工作起步晚,自2013年12月31日,国家颁布《关于建立住院医师规范化培训制度的指导意见》[1]以来,我国住培工作发展迅速,已从制度建设阶段转向以提高培训质量为核心的内涵建设阶段[2],但对于
隋唐以来,黄色成为皇帝的御用色,到了明代初期,景德镇御窑厂建立,黄釉瓷器从诸多单色釉瓷器中脱颖而出,成为了皇室的御用瓷,并且被宫廷严令禁止民间私造,而后的各个时期也都
2017年6月24日,四川省茂县新磨村发生了大型高速远程岩质滑坡,在约2分钟内,滑坡水平运动距离超过2500 m,平均运动速度超过40 m/s。本文在对新磨村滑坡的地质环境条件进行详细分析的基础上,主要研究了滑坡的剧动启程机理,提出滑坡锁固段岩体破裂释能产生的强烈震动效应对滑体的高速启动起到重要作用。论文通过模型试验、理论计算和数值模拟的方法分析了锁固段岩体破裂震动效应对滑坡高速启程的影响。本文的
隧道监测是利用专用仪器及方法对隧道形变现象进行监视观测,进而对采集的数据进行分析以确定隧道发生形变的位置和大小。传统的形变监测方法采集的数据过于离散和稀疏。而三维激光扫描技术采用非接触式高速激光测量方式,具有测量精度高、速度快和密度大等优势,可以完整地呈现出隧道内壁的三维结构。如何对任意形状铁路隧道点云进行差异分析以获取隧道发生变化的位置和大小是本文研究的核心问题。在现有基于隧道点云的断面差异分析
传统的“宏”机械制造技术不能满足某些高端装备中关键部件微型化、集成化、高精度的需求,微纳米尺度的制造方法是应对这些需求的有效手段。膜/基系统表面起皱是一种典型的微纳制造方法。自褶皱结构的制备主要利用弹性体固化时的分子间作用力提供迫使刚性薄膜屈曲的内应力,无需额外施加外界刺激。然而现有的自褶皱结构制备方法主要依赖成本较高的紫外光聚合物。此外,“半球”状褶皱结构的制备需要较小的过应力,限制了其加工和应
桥面板在桥梁结构中直接承受车轮荷载作用,且长期暴露在自然环境中,容易受到损坏,其所处状态会对桥梁结构的舒适性和功能性产生影响。因此,选择合适的桥面板,值得桥梁设计师关注。带PBL剪力件的钢板-混凝土组合板是组合结构的一种形式,近年来已经作为桥面板在桥梁建设中使用,有着优良的性能和广阔的应用前景。然而,目前对负弯矩作用下带PBL剪力件的钢板-混凝土组合板的研究还不够充分,裂缝宽度计算还需要进一步地完