【正文】 .................................................................................................11 三、 小結 ..........................................................................................................................12 第三章 齒輪箱振動信號的頻域分析方法 ..............................................................................13 一、 經(jīng)典譜估計方法 ........................................................................................................13 （一） 自功率譜密度函數(shù) .............................................................................................13 （二） 離散信號的功率譜分析 ......................................................................................13 （三） 功率譜分析方法在齒輪箱故障信號分析中的應用 .............................................15 二、 倒頻譜分析 ...............................................................................................................16 （一） 倒頻譜的基本定義 .............................................................................................16 （二） 振動信號倒頻譜分析的基本 原理 .......................................................................17 （三） 倒頻譜分析在故障診斷中的優(yōu)越性 ...................................................................18 （四） 倒頻譜分析方法在齒輪箱故障信號分析中的應用 .............................................19 三、 小結 ..........................................................................................................................20 1 第四章 振動故障信號的時頻分析和短時傅里葉變換 ............................................................21 一、 時頻分析理論 ...........................................................................................................21 二、 振動信號的短時傅里葉變換 .....................................................................................21 （一） 連續(xù)信號的短時傅里葉變換 ..............................................................................21 （二） 離散信號的短時傅 里葉變換 ..............................................................................23 三、 小結 ..........................................................................................................................24 第五章 MATLAB 與 VC 混合編程實現(xiàn)齒輪箱故障分析系統(tǒng) .....................................................25 一、 MATLAB 實現(xiàn)信號的分析與處理 .................................................................................25 （一） 編寫多種故障信號分析方法的 M 函數(shù) ................................................................25 （二） MATLAB Compiler 編譯 M 函數(shù)為 DLL 動態(tài)鏈接庫 ..............................................28 二、 VC 調用 MATLAB 生成的動態(tài)鏈接庫 ...........................................................................30 三、 C編寫程序窗口界面 ................................................................................................31 四、 小結 ..........................................................................................................................33 第六章 齒輪箱振動故障試驗臺的搭建 ..................................................................................35 一、齒輪箱振動故障實 驗臺組成 ............................................................................................35 二、 齒輪箱振動故障實驗臺各組件的選型 .......................................................................35 三、振動測試系統(tǒng)的組成 .......................................................................................................36 四、故障信號分析系統(tǒng)對采集到信號的分析 ..........................................................................38 五、 總結 ..........................................................................................................................40 結論 ............................................................................................................................................42 致謝 ............................................................................................................................................43 主要參考文獻 .............................................................................................................................44 1 第一章 緒論 一、 課題研究的意義 （一） 齒輪箱故障診斷的意義 隨著科學技術的進步，現(xiàn)代工業(yè)生產的機械設備正朝著大型化、復雜化、高速化、自動化及大功率的方向發(fā)展。 Then use the Visual C++ to write a new dll which include the dll that MATLAB produed。 And The cepstrum analysis also take no effect by signaling pathway。 Time domain analysis can detect the operating condition of gear box through calculating the time domain parameters。 關鍵詞：齒輪箱；信號分析；混合編程；故障診斷 Abstract The gear box is the most widely used drive form， so it’s very meaningful to do the faultdiagnosis of gear box。倒頻譜經(jīng)過二次頻譜變換，可以使雜亂的邊頻帶信號變成單根譜線，進而判斷周期得到頻率，且該方法不受傳遞函數(shù)的影響。 本文研究了故障信號的處理方法，搭建齒輪箱故障診斷測試平臺，并搭建齒輪箱故障信號分析的軟件系統(tǒng)，之后在測試平臺上采集信號并用軟件系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析，得到測試的故障結果。 故障信號的處理方法主要研究時域分析，頻域傅里葉變換，倒譜分析，功率譜分析，短時傅里葉變換等。短時傅里葉變換是加窗的傅里葉變換，它采用一維二頻的方法直觀反映了頻譜隨時間的變化關系。 This paper studies several methods of fault signal analysis which are monly used in the fault diagnosis of gear box， and build the gear box fault diagnosis test platform and sets a fault diagnosis software in use of hybrid programming of Visual C++ and matlab。 The fourier transform can change the signal from time domain to the frequency domain， so we can get the information of amplitude and phase position。 The short time fourier transform is the fourier transform with a window function， and it can show the spectrum changing with time relationship directly by using the method of onedimension doublefrequency。 And use C to write the interface of the application window and waveform window， and finally show the processing results of fault signal。設備的生產效率越來越高，機械結構也日趨復雜，零部件數(shù)目顯著增多，部件之間的配合更加緊密，一個部件出現(xiàn)故障，將引起整個生產流程中斷，甚至會造成嚴重的災難性的后果。 由于 齒輪箱自身結構復雜，工作環(huán)境惡劣等原因，齒輪箱容易受到損害和出現(xiàn)故 障。行駛中的汽車的齒輪箱故障將直接造成人員傷亡；而一些處于連貫工作 的設備，如電力行業(yè)的發(fā)電機組、鋼鐵行業(yè)的軋輥機組，由于齒輪箱的意外故障造成的停機停產的損失難以估計。為掌 握設備的運行狀態(tài)，避免設備事故的發(fā)生， 20世紀 80年代以來，國內外相繼開展了設備診斷技術工作，特別是對于生產中的主要關鍵機組實行在線監(jiān)測和診斷 ， 較好的保障了設備的安全運行，取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。 第二 ， 預防設備的運行事故，保證參與者的生命安全及設 備 的安全運行。 二、 課題研究的背景綜述 目前的齒輪箱故障診斷研究主要集中在振動信號處理與分析、故障機理研究、典型故障特征