【正文】 術(shù)在故障診斷的研究中是非常有效地。和 提出在齒輪振動(dòng)頻率中最重要的元素是輪齒嚙合頻率、齒輪的諧頻和由調(diào)制現(xiàn)象產(chǎn)生的邊頻。行波理論用來捕捉監(jiān)測線上故障點(diǎn)和繼電器之間的瞬態(tài)行程時(shí)間。， 和 基于連續(xù)小波變換提出了平均時(shí)間小波倒頻譜的新概念，在這概念的基礎(chǔ)上建立起兩種故障診斷的新方法：頻譜比較法（SCM）和特征能量北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)5法（FEM） 。而對(duì)于 STFT 缺點(diǎn)在于，對(duì)于所有頻率 STFT 都提供不變的分辨率，由此得到的時(shí)頻分析窗口具有固定的大小，而對(duì)于非平穩(wěn)信號(hào)，需要時(shí)頻窗口具有可調(diào)的性質(zhì)，即要求在高頻部分具有較好的時(shí)間分辨率特性，而在低頻部分具有較好的頻率分辨率特性。由于機(jī)械的故障信號(hào)可能包含在非穩(wěn)態(tài)信號(hào)中，所以非穩(wěn)態(tài)信號(hào)的分析至關(guān)重要。由于齒輪裂紋故障產(chǎn)生的沖擊使振動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生瞬變，因此，這些待處理的信號(hào)是非穩(wěn)態(tài)信號(hào)。第 節(jié) 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢振動(dòng)信號(hào)分析被廣泛應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的工況監(jiān)視和故障診斷中。齒輪故障將直接影響設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，會(huì)降低生產(chǎn)效率和加工精度。在今天科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代，機(jī)械裝備向著大型化、高效率、自動(dòng)化和高性能的方向發(fā)展。根據(jù)振動(dòng)和噪聲為信息載體，齒輪的精密診斷可進(jìn)行如下分類見圖1它的目的是找出原始信號(hào)簡單而有效的轉(zhuǎn)變，這樣在信號(hào)中包含的一些重要信息就可以被發(fā)現(xiàn)。一旦偏離正常功能，應(yīng)迅速做出調(diào)整，使工況恢復(fù)正常。齒輪故障診斷過程一般分為三個(gè)步驟：一是診斷信息的提取，二是故障特征提取，三是狀態(tài)識(shí)別和故障診斷。對(duì)壓痕、裂紋等典型故障無檢測能力。其主要包括鐵譜法、磁塞法、光譜法等?；谶@些因素產(chǎn)生了多種故障診斷技術(shù)，如(1)振動(dòng)信號(hào)檢測與診斷方法。但仍然難以避免諸如磨損、剝落、點(diǎn)蝕、裂紋等常發(fā)生的故障。北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)I基于振動(dòng)信號(hào)的齒輪故障診斷方法研究畢業(yè)論文目 錄前 言 ................................................................................................................1第 1 章 緒論 ....................................................................................................2第 節(jié) 齒輪故障診斷的簡介及意義 .......................................................2 齒輪故障診斷一般步驟 .....................................................................2 齒輪故障診斷的方法 .........................................................................2 齒輪故障診斷的意義 .........................................................................3第 節(jié) 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢 ...............................................................4第 節(jié) 本文研究的主要內(nèi)容 ...................................................................6第 節(jié) 本章小結(jié) .......................................................................................6第 2 章 齒輪故障診斷基礎(chǔ) ............................................................................7第 節(jié) 齒輪故障常見形式 .......................................................................7 齒面磨損 .............................................................................................7 齒面膠合和擦傷 .................................................................................7 齒面接觸疲勞（點(diǎn)蝕、削落） .........................................................8 彎曲疲勞和斷齒 .................................................................................8第 節(jié) 齒輪常見故障征兆 .......................................................................8北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)II 設(shè)備在外觀方面的故障征兆 .............................................................8 齒輪在性能方面的故障征兆 .............................................................9第 節(jié) 齒輪振動(dòng)信號(hào)的特征分析 ...........................................................9 齒輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率及其 各次諧波 .....................................................9 齒輪的嚙合頻率 ...............................................................................10 由調(diào)制效應(yīng)而產(chǎn)生的邊頻帶 ...........................................................11 齒輪振動(dòng)的特征頻率 .......................................................................12 幾種特殊狀態(tài)齒輪的頻域特征 .......................................................13第 節(jié) 齒輪故障診斷試驗(yàn)臺(tái)及齒輪振動(dòng)信號(hào)簡介 .............................14第 節(jié) MATLAB 簡介及在故障診斷中的應(yīng)用 ...................................15第 節(jié) 本章小結(jié) .....................................................................................17第 3 章 齒輪故障診斷時(shí)域方法分析 ..........................................................18第 節(jié) 時(shí)域分析的基本理論 .................................................................18 時(shí)頻域分析 .......................................................................................18第 節(jié) 小波變換 .....................................................................................19 連續(xù)小波變換 ...................................................................................20 離散小波變換 ...................................................................................21第 節(jié) 一維離散小波 MATLAB 中實(shí)現(xiàn)方法 ......................................23第 節(jié) 基于一維離散小波對(duì)齒輪故障診斷的研究 .............................23第 節(jié) 頻域分析在齒輪故障診斷中的應(yīng)用 .........................................26 MATLAB 中 的 FFT 變換 ................................................................27北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)III 頻譜分析 ...........................................................................................27第 節(jié) 本章結(jié)論 .....................................................................................30第 4 章 基于 EMD 的齒輪故障診斷 ..........................................................31第 節(jié) 基于 EMD（經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸猓┑恼駝?dòng)信號(hào)特征提取 ...............31 EMD 的研究背景 .............................................................................31 經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸?EMD)方法原理 .......................................................31 基于 EMD 的振動(dòng)信號(hào)特征提取分析 ............................................33第 節(jié) 基于 EMD 對(duì)齒輪故障診斷的 研究 ..........................................37第 節(jié) 針對(duì)仿真出來的波形進(jìn)行分析 .................................................43第 節(jié) 本章小結(jié) .....................................................................................43第 5 章 結(jié)論 ..................................................................................................44第 節(jié) 本文結(jié)論 ......................................................................................44參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………….45致 謝 ............................................................................................................47北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)1前 言機(jī)械設(shè)備中大部分是旋轉(zhuǎn)機(jī)械，覆蓋著動(dòng)力、電動(dòng)、化工、冶金、機(jī)械制造等重要工程領(lǐng)域，是工廠的關(guān)鍵設(shè)備，起工況狀態(tài)不僅影響機(jī)器設(shè)備本身的運(yùn)行，而且還會(huì)對(duì)后續(xù)生產(chǎn)造成損失，嚴(yán)重會(huì)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)造成巨大損失或機(jī)毀人亡的后果。雖然齒輪從設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、材料到制造等方面已相當(dāng)成熟和規(guī)范。齒輪裝置在運(yùn)行中與其運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)的征兆由溫度、噪聲、振動(dòng)、潤滑油中磨損物的含量及形態(tài)、齒輪傳動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和扭矩、齒輪齒根應(yīng)力分布等構(gòu)成。(3)磨屑?xì)堄辔餃y定法。(5)溫度監(jiān)測法。實(shí)踐證明采用振動(dòng)監(jiān)測對(duì)齒輪進(jìn)行在線故障診斷是一種行之有效的方法 [1]。工況監(jiān)視的任務(wù)是判斷動(dòng)態(tài)系統(tǒng)是否偏離正常功能和監(jiān)視器發(fā)展趨勢，預(yù)防突發(fā)性故障產(chǎn)生。而信號(hào)分析是工況監(jiān)視和故障診斷中最重要的方法。振動(dòng)信號(hào)的分析方法中時(shí)域分析、頻域分析、包絡(luò)分析、頻率波動(dòng)分析、共振解調(diào)分析等均有較好的效果 [5]。1齒輪精密診斷分類 [6] 齒輪故障診斷的意義齒輪作為機(jī)械設(shè)備中一種必不可少的連接和傳遞動(dòng)力的通用零部件，在金屬切削機(jī)床、航空、電力系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、冶金機(jī)械等現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，傳動(dòng)機(jī)械中 80％的故障是由齒輪引起的，旋轉(zhuǎn)機(jī)械中齒輪故障占其故障的 10％左右。因此采用先進(jìn)技術(shù)對(duì)齒輪進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷，可實(shí)現(xiàn)齒輪由事后維齒輪精密診斷法（振動(dòng)噪聲）(1)功率法(2)相關(guān)法(3)雙譜 (1)低頻時(shí)域平均(2)時(shí)域波形(3)調(diào)幅解調(diào)(4)相位調(diào)節(jié) (