基于全齿廓普遍方程的齿轮时变啮合刚度改进算法

时变啮合刚度是齿轮系统振动信号的最主要内部激励源之一,更是故障诊断机理研究的核心参量。针对传统能量法在齿根圆和基圆不重合时存在的问题,提出了基于齿轮全齿廓普遍方程的齿轮时变啮合刚度精确算法;该算法建立了以滚动角φ为统一变量的高精度全齿廓啮合刚度积分公式,并依据齿条刀加工原理明确了滚动角的取值范围。基于新算法研究发现,不同参数下的齿轮副在完整啮合周期过程中,啮合力对轮齿的径向作用存在拉伸区间和压缩区间两种情况,故提出轮齿拉压刚度的概念以更准确地描述轮齿刚度的组成成分,并研究了拉压刚度的齿轮参数临界值。     

差分振子相图的自动识别与应用

通过仿真实验证明了差分振子相图的大小和待检测信号的幅值的大小之间的关系。在相同的参数条件下,差分振子的相图越大,则待检测信号的幅值越大。因此,在参数相同的条件下,对于不同的差分振子相图进行比较,可以得到待检测信号幅值间的大小关系。针对差分振子相图的特点给出了差分振子识别的新方法,可以快速识别差分振子是收敛于极环还是极点。最后,通过工程数据的分析成功的发现了设备故障的发生发展的劣化过程,并对差分振子的相图进行识别,取得了理想的效果。     

并联基追踪稀疏分解在齿轮箱弱故障诊断中的应用

为了提取齿轮箱振动信号淹没在强背景噪声中的早期微弱冲击故障信息,先利用不同长度的窗函数的短时傅里叶变换对信号进行稀疏分解,得出初始分解系数,再利用并联基追踪对处理得到的系数进行优化处理,最后对得到的系数进行重构,分别得到信号的持续振荡成分及故障冲击成分,进一步对故障冲击成分分析得出诊断结果。仿真信号分析及应用实例分析结果表明了算法的可行性及有效性,为强噪声环境下的机械故障信号提取提供了一种新的思路。     

遗传算法采用进化方向算子的几种策略

提出了采用实数编码情况下应用进化方向算子的几种策略，包括单亲进化方向算子、双亲进化方向算子以及无轮盘赌选择的双亲进化方向算子策略，并进行了数值仿真。仿真结果表明，灵活使用方向进化算子以及遗传操作可大大提高遗传算法的全局搜索能力。     

嵌入式便携数据采集分析仪的设计与实现

研制了一种以SAMSUNG公司的ARM9芯片S3C2410为硬件核心、以ARM-LINUX为操作系统软件平台、面向工程设备故障诊断的便携式振动数据采集分析仪.在北京某软件公司提供的图形中间件MiniGUI的基础上,利用C语言开发了数据分析系统作为图形用户界面.重点介绍了硬件各个主要功能模块的组成和工作原理,以及系统软件的构架与功能.该系统集数据采集、分析与数据通信于一体,具有图形界面友好、操作方便、存储容量大、采集精度高、数据回收与点检任务管理方便的特点.     

基于EMD解调的齿轮裂纹早期故障诊断研究

齿轮轮齿发生早期裂纹时,裂纹故障信号十分微弱。为了有效提取早期裂纹故障特征,文中提出基于经验模式分解(empirical mode decomposition,EMD)的早期故障诊断方法。该方法首先去除振动信号中的啮合基频及其谐波成分,得到残余信号,然后针对残余信号进行基于EMD解调分析和处理。仿真及工程实例分析结果表明,所提方法能成功地将齿轮早期裂纹故障信息从复杂的振动中提取出来,更有利于及早发现故障,并判断故障的严重程度。