基于HOC的故障诊断虚拟仪器系统研究

机械故障诊断仍是当今研究的一个热点,虚拟仪器技术的迅速发展,将故障诊断与电子测试技术结合起来,这是现代故障诊断技术发展的重要趋势.本文介绍了现代信号处理理论高阶累积量(HOC),并将其引入到虚拟仪器的信号分析处理之中,对机械齿轮传动系统的故障进行了特征提取和分析,以VC 软件开发平台为基础,结合MATLAB语言研制和开发出了机械故障诊断的虚拟仪器系统,设计了各种功能模块,包括机械振动信号的采集、分析处理和机械系统故障诊断等,实现了基于HOC故障诊断的虚拟仪器系统.     

齿轮啮合冲击噪声的定量预估

从齿轮啮合原理的角度出发 ,分析了齿轮的加工误差和弹性变形对于齿轮啮合冲击的影响 ,得出了冲击速度和冲击作用时间的表达式 ,结合声学理论计算了齿轮啮合冲击时所产生的噪声声压和声辐射功率等声学特性参数 ,从而可用于对齿轮冲击加速度噪声进行估算     

齿轮传动加速度噪声辐射机理研究

从齿轮动力学的观点出发,分析了齿轮传动的加工误差和弹性变形所产生的冲吉力及冲击加速度的大小,利用声学理论论计算了齿轮啮合冲击时产生的声压和声功率等声学特性参数,从而可定量的计算化加速度噪声。这对齿轮系统的减振降噪和噪声控制具有重要意义。     

裂纹对齿轮三维弹性体振动声辐射特性影响的研究

通过模拟齿根裂纹和分度圆裂纹情况下齿轮体的声场指向特性来研究裂纹对齿轮结构声场特性的影响。建立了齿根裂纹和分度圆裂纹的三维弹性体模型,利用ANSYS软件进行了动力学特性分析和模态分析,在此基础上将模态分析所得到的各种结果参数导出,根据厚圆盘的声辐射理论、并通过MATLAB编程数值模拟了齿根裂纹和分度圆裂纹故障齿轮辐射的声场特性,得到各自在r =0.5m球面上的声压指向分布特性以及轴向声压分布大小,通过对研究结果的分析比较,探讨了不同位置的裂纹和不同大小的裂纹对齿轮结构振动声特性的影响程度,给出了裂纹的影响规律。这为工程实际中采用声学方法进行故障定征和判别提供一定的理论基础。     

高阶累积量分析理论及其在机械传动系统损伤检测中的应用

文中详细讨论了高阶累积量方法的特点和性质,分析了基于高阶累积量理论的相关信 号处理技术,以及在处理随机信号非线性特性时独特的功能;研究了基于高阶累积量方法的 振动信号分析处理技术,即双谱分析、1(1)/(2)维谱分析以及双相干谱分析方法,分 析了各自特点以及它们的估计算法;在此基础上,将其引入到机械传动齿轮系统的故障诊断分析之中, 对系统的故障特征进行了提取并对故障类型进行了区分;对不同大小和不同类型故 障的传动系统进行实验测试,采用高阶累积量进行特征提取识别,并对高阶累积量理论实际应用效果做了分析评价,表明这是一种较理想有前途的有效方法.     

旋振筛筛面空间运动轨迹影响因素及其计算机模拟

本文通过对旋振筛进行动力学分析，得到了筛机筛面的空间运动方程，用计算机绘制出了空间运动轨迹及其在三个座标平面内的投影曲线，并且得出了影响其轨迹的因素。另外，对某一类筛机进行了参数优选。     

裂纹故障对齿轮传动系统动力特性的影响

建立了正常与故障齿轮传动系统的动力学模型,并对其进行了动力学分析,研究了齿轮出现裂纹故障后齿轮啮合刚度的变化以及对整个齿轮传动系统动力特性的影响,通过对正常系统和故障系统动力特性的对比分析以及对正常和故障齿轮系统进行试验,表明理论分析的准确性和可靠性,这对齿轮机械系统的设计和对故障齿轮系统进行诊断有重要的价值,并对齿轮系统进行实时监测有着重要意义。     

裂纹齿轮动力特性分析与模拟

建立了齿轮的动力学模型 ,分析了齿轮轮齿发生裂纹后的动力特性 (固有频率、振型等 ) ,并对裂纹出现位置和裂纹尺寸等对齿轮动力特性的影响进行了深入探讨和计算机模拟 ,指出裂纹发生位置对齿轮轮齿振型影响较大 ,在裂纹发生处振型发生突变 ;而裂纹尺寸对其振型和固有频率影响都较大 ,当出现裂纹后固有频率发生下降 ,振型也发生变化 ,随着裂纹尺寸增加 ,固有频率下降更加显著 ,各阶幅值下降大小不一 ,振型也与无裂纹的情况完全不同。这对齿轮的损伤监测和诊断具有重要价值     

裂纹故障齿轮动力特性的有限元分析与仿真

用Pro／E软件建立了正常齿轮体和裂纹齿轮体模型，采用有限元软件ANSYS对模型进行了仿真模拟计算，研究了不同位置、不同大小的裂纹对齿轮结构动力特性的影响，并用实物进行了结构动力实验，仿真模拟结果和实验结果非常吻合，这为带有裂纹故障齿轮的动力特性的研究提供了一种可靠而有效的方法，对齿轮的损伤和诊断研究具有重要价值。     

直升机旋翼传动系统固有振动特性的研究

在不同的转速条件下对旋翼传动系统的扭振响应进行了测量，从而对整个系统的固有振动特性进行了在线辨识，并与理论分析结果进行了对比。分析结果表明，带有旋翼的齿轮传动系统具有不同于其它齿轮传动系统的特性，即其动态特性随转速不同而发生变化。这为该类齿轮传动系统的动态设计及动力学分析提供了依据。