基于振动信号分离的行星轴承故障特征提取 被引量：7

1

作者 隆勇 郭瑜 +1 位作者 伍星 于印鑫 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第13期78-83,109,共7页

由于行星轴承振动信号传递路径的时变性,且行星齿轮箱中齿轮啮合振动信号较强,导致行星轴承故障特征提取较为困难。为此,提出了一种基于振动信号分离的行星轴承故障特征提取方法。该方法首先采用阶比分析技术将原始振动信号进行等角度采... 由于行星轴承振动信号传递路径的时变性,且行星齿轮箱中齿轮啮合振动信号较强,导致行星轴承故障特征提取较为困难。为此,提出了一种基于振动信号分离的行星轴承故障特征提取方法。该方法首先采用阶比分析技术将原始振动信号进行等角度采样;每当行星架旋转一周,采用Tukey窗进行加窗截取,按照啮合齿序重新拼接,构造振动分离信号。再采用离散随机分离从振动分离信号中提取行星轴承故障分量;最后进行包络谱分析提取故障特征。行星轴承内圈故障实测信号分析表明,该方法能有效提取行星轴承故障特征。 展开更多

关键词 行星轴承 故障特征提取 加窗振动分离 离散随机分离 振动分离信号

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自适应动模式分解和GA-SVM在行星轴承故障分类中的应用 被引量：6

2

作者 蔡志鑫 党章 +2 位作者 吕勇 袁锐 安柄南 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期1559-1568,共10页

行星齿轮箱在运行过程中由于齿轮间的相互作用会产生强噪声,导致行星轴承的故障特征被完全淹没在背景噪声中并难以提取,从而使得行星轴承故障分类的准确率较低.本文提出一种自适应动模式分解(ADMD)和遗传算法优化支持向量机(GA-SVM)的... 行星齿轮箱在运行过程中由于齿轮间的相互作用会产生强噪声,导致行星轴承的故障特征被完全淹没在背景噪声中并难以提取,从而使得行星轴承故障分类的准确率较低.本文提出一种自适应动模式分解(ADMD)和遗传算法优化支持向量机(GA-SVM)的行星轴承故障分类方法.首先,针对传统动模式分解(DMD)中截断秩无法准确选取的问题,定义了一种新的适应度函数,并采用改进的蚱蜢优化算法(IGOA)自适应选取最优截断秩,进而实现对原始振动信号的降噪处理.然后对处理后的信号计算其归一化后的复合精细多尺度离散熵(IRCMDE)并构成特征矩阵.最后采用遗传算法优化支持向量机,构建GA-SVM分类模型,并将其应用到行星轴承故障诊断中.利用行星齿轮箱中行星轴承故障数据验证了此方法的有效性和实用性,最终分类结果为96.43%,表明了该方法可以准确识别出行星轴承的故障类型. 展开更多

关键词 动模式分解 支持向量机 蚱蜢优化算法 精细复合多尺度离散熵 行星轴承 故障分类

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环式减速器发热问题分析 被引量：5

3

作者 朱才朝 秦大同 +1 位作者 冉振亚 孙士雅 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期5-8,17,共5页

在对N型内齿行星齿轮传动的基本结构形式———单环、双环、三环及四环减速器的基本结构和传动机理分析的基础上 ,对环式减速器的发热问题进行了研究 ,探讨了引起环式减速器发热的主要原因和部位 ,发现箱体支承轴承和环板高速轴承发热... 在对N型内齿行星齿轮传动的基本结构形式———单环、双环、三环及四环减速器的基本结构和传动机理分析的基础上 ,对环式减速器的发热问题进行了研究 ,探讨了引起环式减速器发热的主要原因和部位 ,发现箱体支承轴承和环板高速轴承发热严重是主要发热源。提出了解决发热问题的具体措施 ,该措施经实验验证很好地解决了环式减速器的发热问题 ,提高行星轴承及减速器的使用寿命 ,具有重要的工程实用价值。 展开更多

关键词 环式减速器 传动机理 发热 行星轴承 使用寿命

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基于MCKD和改进IESFOgram相结合的行星轴承外圈故障诊断 被引量：4

4

作者 陈鑫 郭瑜 +2 位作者 伍星 樊家伟 林云 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期200-206,共7页

针对行星齿轮箱中振动信号传递路径具有时变性和信号间相互耦合的问题,提出了基于最大相关峭度反卷积消噪技术(maximum correlated kurtosis deconvolution,MCKD)和特征优化图改进包络谱(improved envelope spectrum via feature optimi... 针对行星齿轮箱中振动信号传递路径具有时变性和信号间相互耦合的问题,提出了基于最大相关峭度反卷积消噪技术(maximum correlated kurtosis deconvolution,MCKD)和特征优化图改进包络谱(improved envelope spectrum via feature optimisation-gram,IESFOgram)相结合的行星轴承外圈故障诊断方法。该方法使用MCKD技术对信号进行降噪处理,增强与行星轴承故障相关分量的能量幅值;采用改进IESFOgram提取轴承故障振动分量,再基于特征频率各阶次谐波频率与边带积分比值之和最大确定包含轴承故障信息最丰富的优化解调频带;最后包络谱分析辨识故障特征。通过对行星轴承外圈的实测数据分析,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 行星轴承 行星齿轮箱 最大相关峭度反卷积 特征优化图

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基于CPW和SCD的行星轴承内圈故障特征提取 被引量：3

5

作者 陈鑫 郭瑜 +2 位作者 伍星 樊家伟 林云 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期868-873,1030,共7页

行星齿轮箱振动信号传递路径具有时变性,各振动分量间相互耦合和调制,拾取的信号往往比较复杂。此外,行星轴承早期故障对应的振动信号微弱,常湮没于背景噪声和较强的齿轮啮合振动信号中,使得行星轴承故障特征提取较为困难。为此,笔者提... 行星齿轮箱振动信号传递路径具有时变性,各振动分量间相互耦合和调制,拾取的信号往往比较复杂。此外,行星轴承早期故障对应的振动信号微弱,常湮没于背景噪声和较强的齿轮啮合振动信号中,使得行星轴承故障特征提取较为困难。为此,笔者提出一种基于倒谱预白化(cepstral pre-whitening,简称CPW)和谱相关密度(spectral correlation density,简称SCD)的行星轴承内圈故障特征提取方法。首先,采用CPW削弱具有严格周期特性振动分量的能量幅值,增强轴承故障分量的冲击幅值;其次,基于谱峭度算法获取与轴承故障冲击相关的谱峭度最大值时对应的解调频带参数,并获得带通滤波后复包络信号,进而消除解调频带外成分的干扰;最后,基于轴承故障的随机滑动特性,结合SCD提取行星轴承故障振动分量,进而包络谱分析提取出行星轴承故障特征。利用行星轴承内圈故障实测数据验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 行星齿轮箱 行星轴承 谱相关密度分析 倒谱预白化 包络分析

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鲁棒性幅值指数自适应谱幅值调制法 被引量：2

6

作者 林云 郭瑜 刘珍 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第1期53-58,共6页

近期提出的谱幅值调制(SAM)法可通过调节幅值指数适应不同故障信号的特征提取,具有较好的应用前景。但该方法目前幅值指数的取值需人工判断,尚无法用其实现对故障特征的自动优化提取,且当故障特征受到复杂干扰时,通过人工选择较难选取... 近期提出的谱幅值调制(SAM)法可通过调节幅值指数适应不同故障信号的特征提取,具有较好的应用前景。但该方法目前幅值指数的取值需人工判断,尚无法用其实现对故障特征的自动优化提取,且当故障特征受到复杂干扰时,通过人工选择较难选取较佳的幅值指数。为此,本文研究提出了一种鲁棒性幅值指数自适应谱幅值调制法。该方法首先利用角域重采样将信号转换到角域,再通过多点最优最小熵解卷积(MOMEDA)对故障弱冲击特征进行增强,最后利用2阶循环平稳指标(ICS 2)自适应选取SAM中的倒谱幅值指数,以该优化幅值指数计算倒谱信号,实现故障特征的自动提取。在行星轴承内圈故障特征提取上进行了验证研究,实验结果表明,本文所提方法能够实现复杂干扰下行星轴承内圈故障特征的自适应提取。 展开更多

关键词 谱幅值调制 鲁棒性 自适应 2阶循环平稳指标 行星轴承

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基于ANSYS热分析的三环减速器行星轴承刚度计算 被引量：2

7

作者 温芳 余波 +1 位作者 杨植 焦俊瑞 《装备制造技术》 2016年第3期35-37,共3页

三环减速器是一种少齿差行星传动装置,其发热严重极易造成行星轴承烧毁甚至提前破坏。通过在UG中建立三环减速器的三维模型,将其导入ANSYS中,并考虑外载荷摩擦以及润滑油粘着摩擦对轴承温度场的影响,求出三环减速器输入轴行星轴承外载荷... 三环减速器是一种少齿差行星传动装置,其发热严重极易造成行星轴承烧毁甚至提前破坏。通过在UG中建立三环减速器的三维模型,将其导入ANSYS中,并考虑外载荷摩擦以及润滑油粘着摩擦对轴承温度场的影响,求出三环减速器输入轴行星轴承外载荷,根据赫兹理论得到施加温度场后输入轴行星轴承的刚度。结果表明考虑温度影响后,行星轴承刚度将会减小,造成行星轴承承载能力下降,为三环减速器散热系统的合理设计提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 三环减速器 行星轴承 刚度 有限元 热分析

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行星轴承刚度对三环减速机动态响应的影响分析

8

作者 洪琢 杨承三 杨建明 《机械设计》 CSCD 北大核心 2007年第11期43-45,共3页

基于已有的动力学模型,以SHQ40偏置式三环减速机为实例,对行星轴承刚度对系统性能的影响进行了分析。根据分析,提出通过增大系统的行星轴承刚度来改善三环传动动态性能的可能途径。

关键词 三环传动 动态特性 行星轴承刚度

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利用参数自适应多点最优最小熵反褶积的行星轮轴承微弱故障特征提取 被引量：10

9

作者 王朝阁 李宏坤 +2 位作者 胡少梁 胡瑞杰 任学平 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期633-645,共13页

针对行星轮轴承故障振动信号受复杂传递路径、强背景噪声和齿轮振动干扰的影响,导致故障特征微弱难以提取的问题,提出一种参数自适应的多点最优最小熵反褶积(parameter adaptive multipoint optimal minimum entropy deconvolution adju... 针对行星轮轴承故障振动信号受复杂传递路径、强背景噪声和齿轮振动干扰的影响,导致故障特征微弱难以提取的问题,提出一种参数自适应的多点最优最小熵反褶积(parameter adaptive multipoint optimal minimum entropy deconvolution adjusted,PA-MOMEDA)的行星轮轴承微弱故障诊断方法。为克服MOMEDA依赖人为经验选取主要影响参数的不足,建立多目标优化新指标,通过粒子群算法优良的寻优特性来自动确定最佳的影响参数,使用参数优化的MOMEDA对行星轮轴承故障信号进行最佳解卷积运算。针对MOMEDA解卷积信号存在严重边缘效应的问题,设计一种波形延伸策略对解卷积信号进行自适应补偿,提高了MOMEDA对微弱故障冲击特征的解卷积性能。对提升的解卷积信号进行包络解调处理,即可从其包络谱中提取到明显的故障特征频率。通过行星轮轴承故障仿真和工程实验数据分析表明,相比传统的MOMEDA方法、MCKD方法和快速谱峭度方法,该方法能成功地提取微弱的故障冲击特征且更加明显,提高了行星轮轴承故障诊断的准确性和鲁棒性。 展开更多

关键词 故障诊断 行星齿轮箱 行星轮轴承 特征提取 多点最优最小熵反褶积(MOMEDA)

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基于声发射信号的行星轮轴承内圈故障包络分析方法 被引量：9

10

作者 罗奕 郭瑜 +1 位作者 伍星 周俊 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期164-170,共7页

行星轴承因独特的行星运动,造成其振动信号传递路径具有时变性。同时,行星齿轮箱内多振源耦合,频率成分复杂,而行星轴承故障对应振动信号较弱,往往被较强的非轴承相关信号掩盖。目前,对于行星轴承进行故障特征提取大多基于振动信号进行... 行星轴承因独特的行星运动,造成其振动信号传递路径具有时变性。同时,行星齿轮箱内多振源耦合,频率成分复杂,而行星轴承故障对应振动信号较弱,往往被较强的非轴承相关信号掩盖。目前,对于行星轴承进行故障特征提取大多基于振动信号进行分析,但由于振动信号频率范围不广,低频范围内受到干扰较多,得到的分析结果不理想。近来研究表明,相较于振动信号,声发射信号对故障更加敏感,频率信息清晰,能够更好的屏蔽噪声及其他低频干扰成分。基于以上优点,提出一种基于声发射信号的行星轮轴承内圈故障包络分析方法。首先,采集得到行星轴承内圈故障声发射信号,利用声发射信号频率高的特点,以快速谱峭度算法为基础,屏蔽可能混入干扰的相对较低频段,自适应选取声发射信号能覆盖的高频段共振带进行包络分析,实现对行星轴承的故障特征提取。通过试验对比振动信号与声发射信号的分析结果,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 行星齿轮箱 行星轮轴承 声发射 快速谱峭度 包络分析

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煤矿机械NGW行星齿轮传动行星轮轴承设计探讨 被引量：7

11

作者 杨勤 《科技情报开发与经济》 2007年第21期181-183,共3页

介绍了常用行星轮轴承的选用及布置方式,分析了短圆柱滚子和自润滑轴承的应用优势,提出了解决小直径行星齿轮轴承设计技术难点的有效途径。

关键词 NGW行星齿轮 传动行星轮轴承 自润滑轴承

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基于条件深度循环生成对抗网络和动作探索的行星轮轴承剩余寿命预测 被引量：7

12

作者 于军 刘可 +2 位作者 郭帅 于广滨 郭振宇 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2170-2178,共9页

为解决小样本和变工况下行星轮轴承剩余寿命预测准确率低的问题,提出一种基于条件深度循环生成对抗网络(C-DRGAN)和动作探索(AD)的行星轮轴承剩余寿命预测方法。将门控循环单元神经网络与条件生成对抗网络相结合,构建C-DRGAN,从非静态... 为解决小样本和变工况下行星轮轴承剩余寿命预测准确率低的问题,提出一种基于条件深度循环生成对抗网络(C-DRGAN)和动作探索(AD)的行星轮轴承剩余寿命预测方法。将门控循环单元神经网络与条件生成对抗网络相结合,构建C-DRGAN,从非静态和非线性信号中提取故障特征,实现小样本和变工况下行星轮轴承的剩余寿命预测;采用基于AD的训练算法训练C-DRGAN,提高收敛速度,降低训练时间;根据训练后的C-DRGAN,利用多元线性回归分类器预测测试样本中行星轮轴承的剩余寿命。通过行星轮轴承加速疲劳寿命试验验证该方法的有效性。结果表明,该方法具有较强的非静态和非线性信号处理能力,并能在小样本情况下取得出色的行星轮轴承剩余寿命预测效果。 展开更多

关键词 行星轮轴承 剩余寿命预测 门控循环单元神经网络 条件生成对抗网络 动作探索 小样本

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基于自适应噪声消除与自相关峭度图的行星轮轴承内圈故障诊断 被引量：6

13

作者 刘珍 郭瑜 伍星 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第20期183-189,共7页

行星齿轮箱中,行星轮轴承故障信息往往被淹没在复杂的齿轮啮合振动及背景噪声中,另一方面,传统的快速谱峭度(Fast Kurtogram,FK)方法在包络解调共振解调频带确定上存在一定局限性,导致行星轮轴承的故障提取较为困难。为此,提出一种基于... 行星齿轮箱中,行星轮轴承故障信息往往被淹没在复杂的齿轮啮合振动及背景噪声中,另一方面,传统的快速谱峭度(Fast Kurtogram,FK)方法在包络解调共振解调频带确定上存在一定局限性,导致行星轮轴承的故障提取较为困难。为此,提出一种基于自适应噪声消除(Self-Adaptive Noise Cancelling,SANC)与自相关峭度图(Autogram)的行星轮轴承故障诊断方法。首先,通过SANC分离出轴承信号;再基于Autogram对分离出的轴承信号进行优化共振解调频带选择,结合包络分析提取行星轮轴承内圈故障特征。试验研究表明,Autogram能够克服FK等传统方法在信噪比较低情况下对优化共振解调频带选择存在的缺陷,对行星轮轴承内圈的故障特征进行有效提取。 展开更多

关键词 行星轮轴承 SANC FK Autogram 故障诊断

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基于自参考自适应消噪的行星轮轴承内圈故障特征提取 被引量：5

14

作者 贺东台 郭瑜 +2 位作者 伍星 刘志琦 赵磊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第17期101-106,共6页

针对行星轮轴承振动信号的传递时变路径,且行星轮轴承振动信号常被齿轮啮合振动信号所湮没等问题。提出了一种基于自参考自适应消噪的行星轮轴承内圈故障诊断方法。用自参考自适应消噪技术(SANC)、AR模型预白化等预处理技术以削弱齿轮... 针对行星轮轴承振动信号的传递时变路径,且行星轮轴承振动信号常被齿轮啮合振动信号所湮没等问题。提出了一种基于自参考自适应消噪的行星轮轴承内圈故障诊断方法。用自参考自适应消噪技术(SANC)、AR模型预白化等预处理技术以削弱齿轮啮合振动信号的干扰;基于谱峭度(Spectral Kurtosis,SK)自适应求解共振带参数;采用Hilbert变换提取平方包络信号;对包络信号进行谱分析。试验结果表明该方法可以有效地揭示行星轮轴承内圈的故障特征信息。 展开更多

关键词 行星齿轮箱 行星轮轴承 自适应自参考噪声消除 包络分析

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NGW行星齿轮传动行星轴轴承离心式润滑设计 被引量：4

15

作者 曹海军 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期113-115,共3页

设计了一种NGW型行星齿轮传动润滑结构,利用润滑油随行星架高速转动时产生的离心力远大于其重力的特性,在离心力作用下将润滑油经导油孔引导至行星轴轴承内腔,实现对行星轴轴承连续不间断润滑。经过对单位质量润滑油的受力分析计算,得... 设计了一种NGW型行星齿轮传动润滑结构,利用润滑油随行星架高速转动时产生的离心力远大于其重力的特性,在离心力作用下将润滑油经导油孔引导至行星轴轴承内腔,实现对行星轴轴承连续不间断润滑。经过对单位质量润滑油的受力分析计算,得出了利用润滑油产生的离心力能够实现对行星轴轴承的连续不间断润滑的结论,解决了行星齿轮传动中行星轴轴承因围绕太阳轮公转和自转时不能连续可靠润滑的难题。 展开更多

关键词 润滑设计 行星轴轴承 行星齿轮传动

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煤矿机械NGW行星齿轮传动行星轮轴承设计 被引量：3

16

作者 王宝香 刘金璐 《煤矿机械》 北大核心 2012年第10期24-26,共3页

介绍了煤矿机械设备中NGW行星齿轮轴承的设计,并且对NGW型行星齿轮传动应用于煤矿机械设备中的具体情况以及滚子和轴承的应用,分析了小直径行星齿轮轴承设计技术难点。

关键词 NGW 行星齿轮 传动行星轮轴承 润滑轴承

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Romax刚柔模型对风电齿轮箱行星轮轴承寿命的影响

17

作者 王成瑞 《装备制造技术》 2024年第6期63-64,72,共3页

国内外的工程实践表明,在风机齿轮箱的所有零部件中,行星轮轴承是最薄弱的一环。因此,对轴承进行正确分析计算是保证齿轮箱可靠性的重要手段。该文通过Romax强大的齿轮箱轴承分析功能,利用经典的切片分析方法,考虑轴承内外圈的倾斜,滚... 国内外的工程实践表明,在风机齿轮箱的所有零部件中,行星轮轴承是最薄弱的一环。因此,对轴承进行正确分析计算是保证齿轮箱可靠性的重要手段。该文通过Romax强大的齿轮箱轴承分析功能,利用经典的切片分析方法,考虑轴承内外圈的倾斜,滚子凸度等因素,分别建立刚性与柔性的风电齿轮箱行星轮轴承模型,比较轴承的ISO 281及ISO/TS16281寿命及接触应力结果。研究结果表明,柔性模型比刚性模型的轴承载荷更大,且柔性模型上下风向轴承具有更大的偏载。从单列的最大滚子载荷与应力结果中可以看到,柔性模型改变了列间的受力分布,柔性模型比刚性模型的最大滚子应力大,柔性模型的内外圈出现了更大的倾斜。滚子的承载区刚性模型位于滚子中间位置,而柔性模型向滚子端部偏移。在轴承寿命的结果对比中,柔性模型的最低寿命也仅相当于刚性模型的1/2。相比刚性模型,柔性模型具有更高的准确性,但是齿轮箱开发前期刚性模型的计算也有其不可替代的优势。 展开更多

关键词 风电齿轮箱 行星轮轴承 ROMAX软件

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时变工况下行星轮轴承特征分布拟合与智能故障诊断 被引量：4

18

作者 赵川 冯志鹏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第14期252-260,共9页

行星齿轮箱中行星轮轴承运动复杂,振动信号成分多样且呈非线性,时变工况下特征频率随时间变化,人工识别故障特征更为困难。针对该问题,提出基于对抗变分自编码的智能故障诊断模型。获取样本时频图来揭示样本中包含的时变特征;利用模型... 行星齿轮箱中行星轮轴承运动复杂,振动信号成分多样且呈非线性,时变工况下特征频率随时间变化,人工识别故障特征更为困难。针对该问题,提出基于对抗变分自编码的智能故障诊断模型。获取样本时频图来揭示样本中包含的时变特征;利用模型中的变分自编码器自适应提取时频图特征,为赋予特征显式意义,引入多维独立高斯分布并进行采样,根据类别信息对样本点进行变换,使其服从新的多维独立高斯分布,确保样本点中的每个元素都有自己的专属分布;通过对抗机制,使特征逼近变换后的对应类别的分布样本,且服从新的多维独立高斯分布,从而实现用已知的分布拟合未知的特征分布,同时通过控制分布强化不同类别特征间的差异性,改善特征的模式识别性能;利用优化后的特征对分类器进行训练并识别测试样本特征。模型经行星齿轮箱实验台数据进行了验证。研究表明,该模型能够使提取的特征服从给定的先验分布,通过控制分布强化了不同类别特征间的差异性,提高了特征的聚合性能,有效诊断了行星轮轴承故障,与自编码和变分自编码器相比,表现出一定的优越性。 展开更多

关键词 行星轮轴承 智能故障诊断 多维独立高斯分布 对抗变分自编码 时变工况

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重型掘进机截割机构行星减速器行星轮轴承的设计 被引量：3

19

作者 潘玮 《煤矿机械》 2000年第9期5-7,共3页

论述了重型掘进机截割机构行星减速器的工况特点 ,提出了选择行星减速器中小直径行星齿轮轴承问题的方法。

关键词 重型掘进机 行星减速器 行星轮轴承 载割机构

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风电齿轮箱行星轮轴承跑圈失效分析 被引量：3

20

作者 曾雨田 李金库 +2 位作者 胡云波 肖竞元 朱美玲 《机械工程师》 2019年第4期178-180,共3页

针对风电齿轮箱中行星轮轴承外圈跑圈失效问题,分别从宏观结构以及微观材料进行了深入分析,确认了轴承结构以及行星轮系结构是行星轮轴承外圈失效的原因,通过无外圈轴承结构以及柔性销轴结构解决行星轮轴承外圈跑圈问题。

关键词 风电齿轮箱 行星轮轴承 轴承跑圈

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