基于角域平均和连续小波变换的齿轮故障诊断研究 被引量：12

1

作者 李辉 郑海起 杨绍普 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期16-19,共4页

针对齿轮箱升降速过程中振动信号非平稳的特点,将阶次跟踪、角域平均和连续小波变换相结合,提出了基于角域平均和连续小波变换的齿轮箱故障诊断方法。首先对齿轮箱升降速瞬态信号进行时域同步采样,再对时域信号进行等角度重采样,转化为... 针对齿轮箱升降速过程中振动信号非平稳的特点,将阶次跟踪、角域平均和连续小波变换相结合,提出了基于角域平均和连续小波变换的齿轮箱故障诊断方法。首先对齿轮箱升降速瞬态信号进行时域同步采样,再对时域信号进行等角度重采样,转化为角域平稳信号,然后对角域信号进行角域平均,以消除干扰噪声的影响,最后对角域平均信号进行连续小波变换,根据小波幅值图和相位图,就可提取齿轮的故障特征。通过对齿轮齿根裂纹故障实验信号的分析,表明该方法能有效地诊断齿轮的故障状态。 展开更多

关键词 故障诊断 阶次跟踪 角域平均 连续小波变换 齿轮

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基于阶次跟踪和角域平均的齿轮裂纹故障诊断 被引量：10

2

作者 李辉 郑海起 潘宏侠 《中北大学学报（自然科学版）》 EI CAS 2007年第1期27-31,共5页

针对齿轮箱升速过程中振动信号非平稳的特点,将常规的阶次分析与时域平均技术相结合,提出了基于阶次跟踪和角域平均的齿轮箱故障诊断方法.该方法先对齿轮箱升降速瞬态信号进行时域采样,再对时域信号进行等角度重采样,转化为角域平稳信号... 针对齿轮箱升速过程中振动信号非平稳的特点,将常规的阶次分析与时域平均技术相结合,提出了基于阶次跟踪和角域平均的齿轮箱故障诊断方法.该方法先对齿轮箱升降速瞬态信号进行时域采样,再对时域信号进行等角度重采样,转化为角域平稳信号,然后对角域重采样信号进行角域平均分析,就可提取齿轮的故障特征.通过对齿轮齿根裂纹故障实验信号的分析,表明该方法能有效地诊断齿轮的裂纹故障. 展开更多

关键词 故障诊断 齿轮裂纹 阶次分析 角域平均

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基于幅值和相位解调分析的齿轮箱起动过程故障诊断 被引量：10

3

作者 李辉 郑海起 杨绍普 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期8-11,共4页

针对齿轮箱升降速过程中振动信号非平稳的特点,将阶次跟踪、角域平均和幅值、相位解调分析技术相结合,提出了基于幅值和相位解调分析的齿轮箱故障诊断方法。首先对齿轮箱升降速瞬态信号进行时域同步采样,再对时域信号进行等角度重采样,... 针对齿轮箱升降速过程中振动信号非平稳的特点,将阶次跟踪、角域平均和幅值、相位解调分析技术相结合,提出了基于幅值和相位解调分析的齿轮箱故障诊断方法。首先对齿轮箱升降速瞬态信号进行时域同步采样,再对时域信号进行等角度重采样,转化为角域平稳信号,然后对角域信号进行角域平均,以消除干扰噪声的影响,最后对角域平均信号进行幅值和相位解调分析,根据幅值和相位解调函数图,就可提取齿轮的故障特征。通过对齿轮齿根裂纹故障实验信号的分析,表明该方法能有效地诊断齿轮的裂纹故障。 展开更多

关键词 故障诊断 阶次跟踪 角域平均 幅值和相位解调 齿轮

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齿轮箱起动过程故障诊断 被引量：10

4

作者 李辉 郑海起 杨绍普 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期167-170,共4页

针对齿轮箱升降速过程中振动信号非平稳的特点,将阶次跟踪、角域平均和Teager能量算子分析技术相结合,提出了基于阶次跟踪和Teager能量算子分析的齿轮箱故障诊断方法。首先对齿轮箱升降速瞬态信号进行时域同步采样,再对时域信号进行等... 针对齿轮箱升降速过程中振动信号非平稳的特点,将阶次跟踪、角域平均和Teager能量算子分析技术相结合,提出了基于阶次跟踪和Teager能量算子分析的齿轮箱故障诊断方法。首先对齿轮箱升降速瞬态信号进行时域同步采样,再对时域信号进行等角度重采样,转化为角域平稳信号,然后对角域信号进行角域平均和带通滤波,以消除干扰噪声的影响,最后由Teager能量算子计算振动信号的瞬时频率和瞬时幅值,根据瞬时频率和瞬时幅值图,就可提取齿轮的故障特征。通过对齿轮齿根裂纹故障试验信号的分析,表明该方法能有效地诊断齿轮的裂纹故障。 展开更多

关键词 故障诊断 阶次跟踪 角域平均 TEAGER能量算子 齿轮

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基于角域平均和倒阶次谱分析的齿轮箱故障诊断 被引量：7

5

作者 杨通强 郑海起 +1 位作者 唐力伟 栾军英 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第4期452-454,共3页

本文研究旋转机械非稳态信号的分析方法。对等时间间隔采样的齿轮箱振动信号,利用插值算法实现角域重采样。为了抑制与工频无关的噪声信号以提高信噪比,对重采样信号进行了角域平均。将倒频分析引入阶次分析中,以检测出功率谱中难以辨... 本文研究旋转机械非稳态信号的分析方法。对等时间间隔采样的齿轮箱振动信号,利用插值算法实现角域重采样。为了抑制与工频无关的噪声信号以提高信噪比,对重采样信号进行了角域平均。将倒频分析引入阶次分析中,以检测出功率谱中难以辨识的周期性。以上方法成功地识别了齿根裂纹故障,说明了对旋转机械非稳态信号进行角域平均和倒阶次谱分析的可行性和有效性。 展开更多

关键词 阶次跟踪 齿轮箱 故障诊断 倒频分析 角域平均

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基于线调频小波路径追踪阶比能量解调的齿轮轮齿裂纹故障诊断 被引量：7

6

作者 陈向民 于德介 +1 位作者 任凌志 皮维 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第21期2598-2603,共6页

针对变速下齿轮裂纹故障信号微弱,难以提取这一特点,提出了基于线调频小波路径追踪的阶比能量解调算法,并将其应用于变速下的齿轮裂纹故障诊断。该方法先采用线调频小波路径追踪算法提取齿轮的啮合频率分量,由此得到转速信号;然后利用... 针对变速下齿轮裂纹故障信号微弱,难以提取这一特点,提出了基于线调频小波路径追踪的阶比能量解调算法,并将其应用于变速下的齿轮裂纹故障诊断。该方法先采用线调频小波路径追踪算法提取齿轮的啮合频率分量,由此得到转速信号;然后利用转速信号对原始信号进行等角度采样得到角域平稳信号;接着对角域平稳信号进行带通滤波和角域平均运算以消除干扰噪声的影响;最后使用能量算子解调求取瞬时频率和瞬时幅值,根据瞬时频率和瞬时幅值进行故障诊断。应用实例表明,该方法能有效地提取变速下的齿轮裂纹故障。 展开更多

关键词 线调频小波 阶比跟踪 角域平均 能量算子解调 齿轮轮齿裂纹故障诊断

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基于包络加窗同步平均的行星齿轮箱特征提取 被引量：17

7

作者 赵磊 郭瑜 伍星 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期320-326,444,共8页

行星齿轮箱由于行星轮通过效应、太阳轮与行星架的旋转及时变工况,导致其振动响应存在时变传递路径及非平稳性等特点,且传统的同步平均将不能直接应用于行星齿轮箱。笔者在国外加窗同步平均的基础上提出一种能有效克服时变传递路径及非... 行星齿轮箱由于行星轮通过效应、太阳轮与行星架的旋转及时变工况,导致其振动响应存在时变传递路径及非平稳性等特点,且传统的同步平均将不能直接应用于行星齿轮箱。笔者在国外加窗同步平均的基础上提出一种能有效克服时变传递路径及非平稳性的基于包络信号角域加窗同步平均的行星齿轮箱故障特征提取方法。首先,基于谱峭度提取出行星齿轮箱振动信号的包络信号;其次,再利用计算阶比跟踪技术对包络信号进行等角度重采样,行星架每旋转一圈,选择合适的窗函数对角域信号进行多齿宽加窗截取;最后,验证齿轮啮合齿序特征,根据重排齿序对加窗信号进行重构振动分离信号,对振动分离信号进行角域同步平均,提取行星齿轮箱故障特征。行星齿轮箱故障实测信号分析表明,该方法能有效提取行星齿轮箱故障特征。 展开更多

关键词 行星齿轮箱 包络分析 阶比跟踪 角域同步平均 振动分离信号

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基于加窗振动分离和变分模态分解的行星轮故障特征提取 被引量：10

8

作者 隆勇 郭瑜 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期18-24,共7页

行星齿轮箱振动信号复杂且其传递路径具有时变性,导致故障特征提取困难。针对该问题,提出基于加窗振动分离和变分模态分解(VMD)的行星轮故障特征提取方法。首先利用角域同步平均消除非同步分量;随后对平均后的振动信号进行加窗分离;采... 行星齿轮箱振动信号复杂且其传递路径具有时变性,导致故障特征提取困难。针对该问题,提出基于加窗振动分离和变分模态分解(VMD)的行星轮故障特征提取方法。首先利用角域同步平均消除非同步分量;随后对平均后的振动信号进行加窗分离;采用观察中心频率的方法确定参数K,然后对分离的振动信号进行VMD分解并选取包含故障的特征分量;最后对选取的特征分量进行Hilbert解调分析实现故障特征提取。通过行星轮齿根裂纹故障实测信号分析,验证该方法能有效提取行星轮故障特征。 展开更多

关键词 行星齿轮箱 加窗振动分离 变分模态分解 角域同步平均

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基于频移及谱线编辑的齿轮故障窄带解调分析方法 被引量：9

9

作者 刘倩楠 郭瑜 伍星 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第16期38-42,共5页

通过对旋转机械变速运行齿轮箱振动研究,提出基于频移及谱线编辑的齿轮故障窄带解调分析方法。对齿轮箱变速等非稳态信号进行时域同步采样,利用阶比跟踪对时域信号等角度重采样转换为角域准平稳信号,克服转速波动对信号分析产生的频率... 通过对旋转机械变速运行齿轮箱振动研究,提出基于频移及谱线编辑的齿轮故障窄带解调分析方法。对齿轮箱变速等非稳态信号进行时域同步采样,利用阶比跟踪对时域信号等角度重采样转换为角域准平稳信号,克服转速波动对信号分析产生的频率模糊现象;对角域信号进行同步平均削弱与转速无关的频率成分,提高信噪比;对平均信号进行窄带解调分析,通过对阶比谱自动编辑分离出齿轮故障主要啮合阶比分量后恢复到角域信号,进行幅值解调及基于频移的相位解调,据幅值解调及相位解调波形图提取齿轮故障特征。结果表明,基于频移、谱线编辑的齿轮故障窄带解调分析方法能有效提取齿轮故障特征信息。 展开更多

关键词 频移及谱线编辑 窄带解调分析 阶比跟踪 幅值及相位解调 角域同步平均 齿轮故障

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基于角域同步平均技术的内燃机失火故障诊断 被引量：9

10

作者 王虹 唐力伟 +2 位作者 栾军英 肖志松 郑海起 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2005年第2期143-145,157,共4页

在利用缸盖振动信号诊断内燃机失火故障时,由于发动机工作背景噪声复杂,必须消除信号中的非周期分量和随机干扰,保留与发动机工作循环有关的周期分量。为了解决时域同步平均方法在转速波动时振动信号存在的不同步问题,提出了以旋转角度... 在利用缸盖振动信号诊断内燃机失火故障时,由于发动机工作背景噪声复杂,必须消除信号中的非周期分量和随机干扰,保留与发动机工作循环有关的周期分量。为了解决时域同步平均方法在转速波动时振动信号存在的不同步问题,提出了以旋转角度信号作为同步触发基准的角域同步平均技术,对内燃机缸盖振动加速度信号进行了处理,有效地削弱了随机噪声的干扰。分析了缸盖振动信号中不同激励源产生的响应分量与发动机失火故障的关系,利用缸盖振动加速度信号中的各个瞬态冲击响应更加易于识别,能有效地对内燃机失火故障进行诊断。 展开更多

关键词 内燃机 失火 故障诊断 角域同步平均

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基于瞬时角速度信号窄带解调的RV减速器针齿故障检测

11

作者 高国泽 郭瑜 +1 位作者 赵博涵 王红伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期155-161,208,共8页

针对工业机器人实际工况下旋转矢量(rotary vector,RV)减速器低速级不完全旋转工况针齿故障特征提取困难的问题,研究结合编码器信号的优势,提出一种基于瞬时角速度(instantaneous angular speed,IAS)信号窄带解调的RV减速器针齿故障检... 针对工业机器人实际工况下旋转矢量(rotary vector,RV)减速器低速级不完全旋转工况针齿故障特征提取困难的问题,研究结合编码器信号的优势,提出一种基于瞬时角速度(instantaneous angular speed,IAS)信号窄带解调的RV减速器针齿故障检测方法。首先,消除RV减速器换向过程产生的异常数据,获取非整周转RV减速器的IAS信号;接着,对IAS信号进行角域同步平均,消除非同步干扰对信号分析的影响;随后,设计带通滤波器对信号进行滤波;最后,通过幅值解调和相位解调进行针齿故障检测。试验结果显示,所提方法可有效实现RV减速器低速级不完全旋转工况下的针齿故障检测。 展开更多

关键词 旇转矢量(RV)减速器低速级 针齿故障 不完全旋转工况 角域同步平均 窄带解调

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基于磁编码器和窄带解调的太阳轮故障检测

12

作者 尹兴超 郭瑜 +1 位作者 李震焘 华健翔 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期365-371,414,共8页

绝对式磁编码器具有价格低、安装方便等优势,适合于工程应用,但在低转速工况下其角度信号受测量误差的影响较大,需要对角度信号进行拟合以消除测量误差带来的干扰。传统的分段拟合方法在分段点处易出现不连续现象,角度信号的不连续导致... 绝对式磁编码器具有价格低、安装方便等优势,适合于工程应用,但在低转速工况下其角度信号受测量误差的影响较大,需要对角度信号进行拟合以消除测量误差带来的干扰。传统的分段拟合方法在分段点处易出现不连续现象,角度信号的不连续导致由其计算的瞬时角速度(instantaneous angular speed,简称IAS)信号中出现虚假冲击,并对基于IAS信号的故障特征提取造成干扰。针对此问题,提出一种基于绝对式磁编码器IAS估计和窄带解调的太阳轮故障检测方法。首先,为保证IAS信号的连续性与平滑性,提出基于最小二乘拟合与5次Hermite插值的方法,实现了对IAS信号的拟合估计和平滑处理;其次,结合窄带解调技术实现了对行星齿轮减速器太阳轮故障特征的有效提取;最后,通过对正常与故障太阳轮的绝对式磁编码器信号分析对比,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 磁编码器 行星齿轮箱 瞬时角速度信号 窄带解调 角域同步平均

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基于ATF与ASAD的变转速齿轮故障诊断 被引量：4

13

作者 陈向民 段萌 +3 位作者 黎琦 舒国强 张亢 李录平 《机械传动》 北大核心 2021年第10期144-150,共7页

针对变工况、强噪声状态下齿轮的故障特征难以提取的问题,提出了一种基于自适应时变滤波(Adaptive time-varying filtering,ATF)与角域同步平均降噪(Angle domain synchronous average denoising,ASAD)的齿轮故障诊断方法。将ASAD与ATF... 针对变工况、强噪声状态下齿轮的故障特征难以提取的问题,提出了一种基于自适应时变滤波(Adaptive time-varying filtering,ATF)与角域同步平均降噪(Angle domain synchronous average denoising,ASAD)的齿轮故障诊断方法。将ASAD与ATF相结合,对降噪后的信号进行阶次谱分析,并通过阶次谱中的调制边频带即可诊断齿轮局部故障。通过分析模拟数据及变转速齿轮箱试验台的数据表明,该方法对变转速状态下的齿轮振动信号有很好的信号分析自适应性,不仅能很好地滤除噪声干扰,提升通带内的噪声抑制效果,且能有效凸显变转速下的齿轮故障特征。 展开更多

关键词 自适应时变滤波 角域同步平均 阶次分析 变转速齿轮 降噪 故障诊断

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基于角域同步平均的高速列车车轮多边形检测方法

14

作者 陈昊苓 张兵 《机械》 2024年第11期23-32,共10页

车轮多边形普遍存在于铁路车辆上,尤其是在高速情况下会对车辆和轨道产生强烈的周期性激励,影响车辆运行安全和乘客舒适性,因此研究车轮多边形的检测方法具有重要意义。采用轴箱垂向振动加速度信号作为检测数据,提出一种基于角域同步平... 车轮多边形普遍存在于铁路车辆上,尤其是在高速情况下会对车辆和轨道产生强烈的周期性激励,影响车辆运行安全和乘客舒适性,因此研究车轮多边形的检测方法具有重要意义。采用轴箱垂向振动加速度信号作为检测数据,提出一种基于角域同步平均的高速列车车轮多边形检测方法。首先,结合一致相关系数,从滤波后的原始信号中提取相对稳定的短时时域信号。其次,将时域信号重采样到角域,再利用角域同步平均对角域信号进行去噪,得到特征向量。最后,根据特征向量计算反映车轮多边形状态的粗糙度水平和多边形阶次这两个参数,完成车轮多边形的准确估计。仿真分析和实例验证表明:该方法可以有效增强同步分量,去除速度因素以及轨道不平顺等偶然干扰因素的影响,完成高速列车车轮多边形的检测。 展开更多

关键词 高速列车 车轮多边形 一致相关系数 角域同步平均 粗糙度水平 多边形阶次

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基于瞬时角速度信号窄带解调的太阳轮故障检测 被引量：2

15

作者 尹兴超 郭瑜 +1 位作者 李震焘 华健翔 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期263-268,278,共7页

由于时变传递路径以及振动传感器受测量频率下限的限制,及在转速较低工况下基于常规振动信号的太阳轮故障检测较为困难。对此,结合编码器信号的优势,提出一种基于编码器信号窄带解调技术的太阳轮故障检测方法。首先使用T法对光栅式编码... 由于时变传递路径以及振动传感器受测量频率下限的限制,及在转速较低工况下基于常规振动信号的太阳轮故障检测较为困难。对此,结合编码器信号的优势,提出一种基于编码器信号窄带解调技术的太阳轮故障检测方法。首先使用T法对光栅式编码器角度信号进行采集,然后使用向前差分法获得瞬时角速度(instantaneous angular speed, IAS)信号,随后使用角域同步平均抑制非同步干扰分量,最后通过窄带解调实现太阳轮故障检测。同时,在所提方法中提出一种基于峭度的解调频带选择策略和一种基于相位解调函数相位变化率的故障特征增强方法。实验证明IAS信号可以有效克服常规振动检测方法的不足,并验证了所提出方法能有效实现对太阳轮故障的检测。 展开更多

关键词 振行星齿轮箱 瞬时角速度(IAS)信号 窄带解调 角域同步平均

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基于时变传输路径的太阳轮故障窄带解调分析方法 被引量：3

16

作者 王志乐 郭瑜 王波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第14期63-67,共5页

行星齿轮箱是风力机传动装置的重要组成部分,其振动特征提取在故障诊断领域具有重要意义。为此,提出了一种适合故障特征信号解调及时变传递路径的太阳轮故障窄带解调分析方法。利用Tukey窗对振动信号进行加窗处理;利用计算阶比跟踪对加... 行星齿轮箱是风力机传动装置的重要组成部分,其振动特征提取在故障诊断领域具有重要意义。为此,提出了一种适合故障特征信号解调及时变传递路径的太阳轮故障窄带解调分析方法。利用Tukey窗对振动信号进行加窗处理;利用计算阶比跟踪对加窗信号进行等角度重采样,转换为准平稳角域信号,并进行同步平均;对加窗角域平均信号进行窄带解调分析,通过其阶比频谱编辑分离出太阳轮故障相关阶比分量后转换到角域信号,获取太阳轮故障特征及故障位置。试验数据分析结果表明,该方法能有效识别太阳轮故障特征信息。 展开更多

关键词 太阳轮 频谱编辑 窄带解调分析 角域同步平均

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基于角域同步平均的齿轮箱故障诊断 被引量：1

17

作者 王志乐 俞龙桥 张茂强 《蚌埠学院学报》 2020年第2期35-38,共4页

齿轮箱广泛应用于航空,船舶等大型工程机械中,因此对其故障诊断显得尤为重要。齿轮振动信号由于存在非平稳、调制、传递路径复杂等特点,其故障分析较为困难。为此提出一种角域同步平均的齿轮箱故障诊断方法,首先对齿轮箱非稳态信号进行... 齿轮箱广泛应用于航空,船舶等大型工程机械中,因此对其故障诊断显得尤为重要。齿轮振动信号由于存在非平稳、调制、传递路径复杂等特点,其故障分析较为困难。为此提出一种角域同步平均的齿轮箱故障诊断方法,首先对齿轮箱非稳态信号进行时域采样;其次利用计算阶比跟踪对时域信号进行等角度重采样,转换为角域准平稳信号,克服转速波动对信号分析产生频率模糊现象;然后对角域信号进行同步平均,提高信噪比。该方法用于分析齿轮故障实测振动信号,能够有效地提取齿轮故障特征信息。 展开更多

关键词 时域同步平均 计算阶比跟踪 角域同步平均 齿轮故障

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