(推荐)齿轮故障诊断方法综述
汽车变速器齿轮故障诊断方法探讨
汽车变速器齿轮故障诊断方法探讨汽车变速器是汽车动力传动系统中的重要组成部分，它通过变速器齿轮的转动实现汽车的换挡和变速功能。
随着汽车行驶里程的增加，变速器齿轮也会面临故障和损坏的问题。
本文将探讨汽车变速器齿轮故障的诊断方法，希望能帮助广大车主和汽车维修人员更好地了解和诊断变速器齿轮故障。
一、外观上的检查要检查变速器齿轮的外观是否有明显的损坏和磨损。
正常情况下，变速器齿轮应该光滑平整，没有裂纹、断裂和变形现象。
还需要检查齿轮的齿面是否有严重的磨损和磨损不均匀的情况。
如果发现这些问题，那么很可能是变速器齿轮出现了故障。
二、声音的判断在汽车行驶过程中，如果听到从变速器处传出的异常声音，比如嘎嘎声、咯咯声等，通常意味着变速器齿轮出现了故障。
因为正常情况下，变速器齿轮的运转应该是相对平稳的，不会发出明显的异常声音。
通过观察行驶过程中的声音变化，可以初步判断变速器齿轮是否出现了故障。
三、检查运行状态除了外观和声音方面的检查，还可以通过检查汽车在行驶过程中的运行状态来判断变速器齿轮是否出现了故障。
具体来说，可以观察车辆在换挡时是否存在明显的顿挫感和振动感，以及换挡的速度是否有明显的延迟。
如果发现这些问题，很有可能是变速器齿轮出现了故障。
四、使用故障诊断仪器在上述方法无法明确诊断变速器齿轮故障的情况下，还可以使用专业的故障诊断仪器进行诊断。
目前市面上有许多针对汽车变速器齿轮的故障诊断仪器，通过连接到汽车的OBD接口，可以实时监测变速器齿轮的运行状态，并对可能存在的故障进行诊断。
这种方法具有较高的准确性和可靠性，可以帮助快速、准确地判断变速器齿轮是否出现了故障。
汽车变速器齿轮故障的诊断方法可以通过外观检查、声音判断、运行状态检查以及使用故障诊断仪器等多种方式进行。
在实际操作中，可以根据车辆的具体情况综合运用这些方法，以便更加准确地诊断变速器齿轮的故障。
一旦发现变速器齿轮出现了故障，一定要及时进行修理和更换，以免影响车辆的正常行驶和安全性能。
汽车变速器齿轮故障诊断方法探讨
汽车变速器齿轮故障诊断方法探讨齿轮是汽车变速器中的重要部件，其质量和运行状态直接影响到变速器的性能和寿命。
齿轮故障诊断是汽车维修中的重要环节，它可以通过分析齿轮工作过程中的振动、噪声、热量等参数，找出齿轮故障的位置、类型和原因，为维修提供重要的依据和指导。
本文通过对齿轮故障的分析和实践经验总结，提出了一些常用的齿轮故障诊断方法供参考。
一、齿轮故障的类型和原因齿轮故障主要有磨损、断裂、齿面裂纹、变形等几种类型，具体表现为：1.磨损：主要是因为齿轮长时间工作磨损而导致的，其表现为齿面粘着、齿面磨损、齿宽缩小等。
2.断裂：主要是因为齿轮在工作中受到了过大的应力而导致的，其表现为齿轮齿面裂纹和齿轮齿根裂纹。
3.齿面裂纹：主要是因为齿轮材料的松散、钢材缺陷、热处理不当等原因导致的，其表现为齿面上有明显的微小裂纹。
上述齿轮故障的原因主要有以下几点：1.设计与加工不良：齿轮设计的不合理、加工质量差、表面质量差等都会导致齿轮故障。
2.缺乏维护：由于常规保养不到位或者规律性检查不到位，时间一长会导致齿轮故障。
3.使用过度：齿轮长时间高速运转或超过设计负载时，易导致齿轮故障。
4.使用环境恶劣：如使用在腐蚀性或高温高压、重载重磨损等环境下，也会导致齿轮故障。
1.齿轮振动检测法齿轮振动检测法是一种常用的齿轮故障诊断方法，其原理是通过对齿轮工作时振动信号的分析，找出齿轮故障的类型和位置。
其具体操作流程为：（1）安装加速度传感器：将加速度传感器安装在齿轮箱顶盖等位置，使其可以有效地接收到齿轮旋转时产生的振动信号。
（2）检测齿轮振动：对齿轮进行旋转，并记录下齿轮旋转时产生的振动信号。
（3）信号分析：通过对齿轮振动信号进行频谱分析、时域分析、幅值分析等，判断齿轮故障的类型和位置。
2.齿轮声谱分析法（1）测量齿轮表面温度：使用红外仪等温度测量仪器，测量齿轮表面的温度值。
（1）获取样品：从齿轮箱中取得一定量的润滑油样品。
（2）分析润滑油：通过对润滑油样品进行粘度、酸值、闪点等参数的分析，找出其中是否存在金属颗粒、碎屑等异常物质，并对其进行形态和化学成分的分析。
齿轮的故障诊断(推荐)
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------齿轮的故障诊断(推荐）齿轮的故障诊断齿轮的故障诊断齿轮的故障诊断一、齿轮的常见故障一、齿轮的常见故障齿轮是最常用的机械传动零件，齿轮故障也是转动设备常见的故障。
据有关资料统计，齿轮故障占旋转机械故障的 10.3%。
齿轮故障可划分为两大类，一类是轴承损伤、不平衡、不对中、齿轮偏心、轴弯曲等，另一类是齿轮本身（即轮齿）在传动过程中形成的故障。
在齿轮箱的各零件中，齿轮本身的故障比例最大，据统计其故障率达 60%以上。
齿轮本身的常见故障形式有以下几种。
1. 断齿断齿是最常见的齿轮故障，轮齿的折断一般发生在齿根，因为齿根处的弯曲应力最大，而且是应力集中之源。
断齿有三种情况：①疲劳断齿由于轮齿根部在载荷作用下所产生的弯曲应力为脉动循环交变应力，以及在齿根圆角、加工刀痕、材料缺陷等应力集中源的复合作用下，会产生疲劳裂纹。
裂纹逐步蔓延扩展，最终导致轮齿发生疲劳断齿。
②过载断齿对于由铸铁或高硬度合金钢等脆性材料制成的齿轮，由于严重过载或受到冲击载荷作用，会使齿根危险截面上的应力超过极限值而发生突然断齿。
1 / 18③局部断齿当齿面加工精度较低、或齿轮检修安装质量较差时，沿齿面接触线会产生一端接触、另一端不接触的偏载现象。
偏载使局部接触的轮齿齿根处应力明显增大，超过极限值而发生局部断齿。
局部断齿总是发生在轮齿的端部。
2. 点蚀点蚀是闭式齿轮传动常见的损坏形式，一般多出现在靠近节线的齿根表面上，发生的原因是齿面脉动循环接触应力超过了材料的极限应力。
在齿面处的脉动循环变化的接触应力超过了材料的极限应力时，齿面上就会产生疲劳裂纹。
裂纹在啮合时闭合而促使裂纹缝隙中的油压增高，从而又加速了裂纹的扩展。
汽车变速器齿轮故障诊断方法探讨
汽车变速器齿轮故障诊断方法探讨汽车变速器齿轮是传动系统中较为重要的一部分，齿轮故障会严重影响汽车的性能和寿命，甚至会导致事故发生。
因此，及时发现和解决齿轮故障非常关键。
本文将探讨汽车变速器齿轮故障的诊断方法。
一、外观检查法外观检查法是最简单的一种方法，是通过观察齿轮的外观，来判断是否存在裂纹、磨损等问题。
通常，用肉眼直接找到影响变速器齿轮性能的损伤部位。
如果齿面磨损或产生一定程度的大面积磨损，则说明其齿轮的工作寿命已经到达极限，需要及时更换。
二、声音检查法通过听声音也可以判断汽车变速器是否有齿轮故障。
通常，变速器中的齿轮，会发出各种不同的声音，比如卡顿声、杂音等等。
卡顿声通常发生在变速器档位变速时，而杂音则会随着车速和发动机转速的变化而变化。
如果发现了上述问题，建议及时去修理厂进行检查和修理。
三、性能检查法性能检查法主要是对汽车变速器进行试车，通过检测车辆在加速、减速、换挡等过程中的性能表现，来判断齿轮是否存在故障。
比如，加速过程中是否顺畅，换挡是否有卡顿等。
如果发现车辆出现了突然失速、顿挫现象或变速器换挡异常，那么极有可能是变速器齿轮出现了问题。
四、精密测量法精密测量法，通常使用精度较高的工具，比如测试装置、测量仪器等，对变速器齿轮进行精密测量。
通过测量齿轮齿距、齿面等各项尺寸，来确定齿轮是否存在磨损或损伤问题。
这种方法需要专业的技术和设备支持，需要在修理厂或专业的检测机构中进行。
总而言之，针对汽车变速器齿轮故障，以上四种方法都是可以有效诊断的。
在日常使用中，应该多关注车辆的性能表现，及时发现问题并及时进行修理。
同时，定期对汽车进行保养和维护，也是非常关键的。
汽车变速器齿轮故障诊断方法综述6篇
汽车变速器齿轮故障诊断方法综述6篇第1篇示例：汽车变速器齿轮故障诊断方法综述汽车变速器齿轮是汽车传动系统中的重要部件，它的故障会严重影响汽车的性能和安全性。
及时准确地诊断汽车变速器齿轮故障是非常重要的。
本文将对汽车变速器齿轮故障的诊断方法进行综述，希望能够帮助汽车维修人员和车主更好地了解变速器齿轮故障，并采取有效的维修措施。
一、外观和声音检查在诊断汽车变速器齿轮故障时，最直观的方法就是通过外观和声音来判断。
首先要检查齿轮箱的外观是否有损坏或者变形的痕迹，如果发现有明显的变形或者损坏，那么很可能是齿轮出现了故障。
通过听力检查可以判断齿轮在工作时是否有异常的噪音，例如刺耳的金属摩擦声或者异响等，这些都可能是齿轮故障的信号。
二、振动和温度检测齿轮在工作时会产生一定的振动，如果齿轮故障，这种振动会明显增强。
通过振动检测可以初步判断齿轮是否存在故障。
齿轮在工作时会产生一定的摩擦，因此其温度也会有所升高。
通过测量齿轮工作时的温度变化，可以得知其是否存在故障。
三、油液检查汽车变速器齿轮通常会在润滑油的环境下工作，因此通过检查变速器油液可以初步了解齿轮的工作情况。
如果发现油液中有金属屑或者其他杂质，那么很可能是齿轮出现了故障。
油液的颜色和气味也会发生变化，这些都可能是齿轮故障的表现。
四、故障码诊断现代汽车大多配备了故障诊断系统，通过连接诊断仪器可以读取汽车的故障码。
当汽车变速器齿轮出现故障时，通常会在故障诊断系统中存储相应的故障码。
通过读取故障码可以更准确地判断齿轮故障的具体原因，为维修提供参考依据。
五、拆解检查如果以上方法无法准确判断汽车变速器齿轮故障，那么就需要进行拆解检查。
通过拆解齿轮箱，可以直接观察齿轮的磨损程度和损坏情况，进而找出故障的原因。
拆解检查是最直接也是最准确的方法，但需要较高的技术水平和专业设备，因此一般需要由专业的汽车维修人员进行操作。
汽车变速器齿轮故障的诊断方法有多种，可以通过外观和声音检查、振动和温度检测、油液检查、故障码诊断以及拆解检查等方式来实现。
汽车变速器齿轮故障诊断方法综述
汽车变速器齿轮故障诊断方法综述
汽车变速器是汽车动力系统中的重要组成部分，齿轮是变速器工作的关键部件。
齿轮故障会导致汽车变速器的性能下降甚至完全失效。
及时正确地诊断齿轮故障对于保障汽车的正常运行至关重要。
本文将综述目前常用的汽车变速器齿轮故障诊断方法。
第一种诊断方法是通过声音诊断。
变速器齿轮故障会发出不同的声音，如异响、噪声等。
通过听取变速器工作时的声音可以初步判断是否存在齿轮故障。
如果变速器工作时发出咯咯声、呜呜声等异常声音，则可能是齿轮磨损、齿轮啮合不良等问题导致的。
第二种诊断方法是通过振动诊断。
变速器齿轮故障会引起汽车振动。
通过使用振动传感器测量变速器的振动情况，可以判断是否存在齿轮故障。
如果变速器振动明显增加或变得不规律，则可能是齿轮故障导致的。
汽车变速器齿轮故障诊断方法主要包括声音诊断、振动诊断、温度诊断、油液分析诊断和载荷分析诊断等。
这些方法各有优劣，可以互相结合使用，以提高齿轮故障的诊断准确性。
汽车变速器齿轮故障诊断方法综述
汽车变速器齿轮故障诊断方法综述
汽车变速器是汽车动力传动系统中一项重要的组成部分，其主要功能是通过变换齿轮的档位来调整发动机输出功率和转速，以适应不同路况和行驶速度的需求。
随着使用时间的增长和工作环境的变化，汽车变速器的齿轮可能会出现各种故障，影响其正常工作。
齿轮故障的及时诊断显得十分重要。
1. 目视观察法：通过直接观察变速器内部齿轮的状态，如齿轮的磨损、脱落、变形等情况，来判断齿轮是否故障。
这种方法简单直观，但需要拆卸变速器，一般用于齿轮故障比较严重的情况。
2. 听觉诊断法：通过听取变速器工作时传出的异常声音，如呼啸、响声等，来判断齿轮是否故障。
这种方法简便快捷，但对操作者的听觉要求比较高，且不能确定具体故障的原因。
3. 振动分析法：通过测量变速器的振动信号，如振动频率、幅值等，来判断齿轮是否故障。
这种方法能够准确判断齿轮的故障类型，但需要专业的振动分析仪器和技术。
6. 数字诊断法：通过连接变速器的控制器，读取车辆故障码和实时数据，来判断齿轮是否故障。
这种方法能够全面了解变速器的工作情况，但需要专业的诊断仪器和技术。
汽车变速器齿轮故障的诊断方法有很多种，每种方法都有其优缺点。
在实际应用中，可以根据具体情况选择合适的诊断方法，以便及时准确地判断齿轮是否故障，并采取相应的维修措施，保证汽车变速器的正常工作。
(完整版)齿轮故障诊断知识专题总结
齿轮故障诊断知识专题总结
一、齿轮故障类型
注：统计资料表明，上述四类故障占齿轮故障的92%左右，为经典多发故障。
二、常用的齿轮故障分析方法
对齿轮故障进行分析的常用方法：
1、细化谱分析法：增加频谱中某些有限频段上的分辨能力；
2、倒频谱分析法：是功率谱对数的逆功率谱，是对频谱图上周期性频率结构成分的能量做了又一次集中，在功率的对数转化时给低幅值分量有较高的加权，而对高幅值分量以较低的加权，从而突出了小信号周期。
3、时域同步平均分析法：保留和齿轮故障有关的周期信号，去除其他非周期成分和噪声的干扰，提高信噪比。
这三种方法在诊断齿轮故障时非常有效，在我们设计在线状态监测系统时，要在齿轮箱故障分析模块中一定要加入这三个分析方法。
三、齿轮故障对照表
综上所示，对齿轮箱进行故障分析时，在时域和频域上要着重观察以下内容：
1、各齿轮副的啮合频率及其谐波；
2、各齿轮副的啮合频率及其谐波的边频带；
3、各齿轮副主动轮与从动轮之间的转频差；
4、周期为两齿轮齿数的最小公倍数除以其中任一齿轮每秒钟转过的齿数的脉
冲信号；
5、时域信号上幅值上下两端包络线的对称性。
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齿轮故障诊断方法综述摘要齿轮是机械设备中常用的部件,而齿轮传动也是机械传动中最常见的方式之一。
在许多情况下,齿轮故障又是导致设备失效的主要原因。
因此对齿轮进行故障诊断具有非常重要的意义。
介绍了故障的特点和几种诊断方法，并比较了基于粒子群优化的小波神经网络,基于相关分析与小波变换,基于小波包和BP神经网络和基于小波分析等故障诊断方法的优缺点，并提出了齿轮故障诊断的难点和发展方向。
关键字齿轮故障诊断诊断方法分析比较发展目录第一章齿轮故障诊断发展及故障特点 (1)1.1 齿轮故障诊断的发展 (1)1. 2齿轮故障形式与震动特征 (1)第二章齿轮传动故障诊断的方法 (2)2. 1高阶谱分析 (2)2.1.1参数化双谱估计的原理 (3)2.1.2试验装置与信号获取 (3)2.1.3 故障诊断 (4)2.1.4应用双谱分析识别齿轮故障 (5)2.2基于边频分析的齿轮故障诊断 (6)2.2.1分析原理 (6)2.2.2铣床振动测试 (6)2.2.3边频带分析 (8)2.2.4故障诊断 (9)2. 3时域分析 (10)2.3.1时域指标 (10)2.3.2非线性时间分析 (11)第一章齿轮故障诊断发展及故障特点1.1 齿轮故障诊断的发展齿轮故障诊断始于七十年代初，早期的齿轮故障诊断仅限于在旋转式机械上测量一些简单的振动参数，用一些简单的方法进行诊断。
这些简单的参数和诊断方法对齿轮故障诊断反应灵敏度较低，根本无法准确判断发生故障的部位。
七十年代末到八十年代中期，旋转式机械中齿轮故障诊断的频域法发展很快，其中R.B.Randall和James1.Taylor等人做好了许多有益的工作，积累了不少故障诊断的成功实例，出现了一些较好的频域分析方法，对齿轮磨损和齿根断裂等故障诊断较为成功。
进入九十年代以后,神经网络、模糊推理和网络技术的发展和融合使得齿轮系统故障诊断进入了蓬勃发展的时期。
我国学者在齿轮故障诊断研究方面也做了大量工作。
1986年,屈梁生、何正嘉在《机械故障诊断学》中分析了齿轮故障的时频域特点。
1988年,颜玉玲、赵淳生对滚动轴承的振动监测及故障诊断进行了分析。
1997年,郑州工业大学韩捷等在“齿轮故障的振动频谱机理研究”中对齿轮的故障机理做了探讨。
西安交通大学张西宁等在“齿轮状态监测和识别方法的研究”中提出了一种新方法即基于一致度分析。
1. 2齿轮故障形式与震动特征通常齿轮在运转时,由于制造不良或操作维护不善会产生各种形式的故障。
故障形式又随齿轮材料、热处理、运转状态等因素的不同而不同,常见的齿轮故障形式有齿面磨损、齿面胶合和擦伤、齿面接触疲劳和弯曲疲劳与断齿。
在齿轮运转状态下,伴随着内部故障的发生与发展,必然会产生振动上的异常。
实践证明,振动分析是齿轮故障检测中最有效的方法。
若齿轮副主轮转速为n1,齿数为z1,频率为f1;从轮转速为n2,齿数为z2,频率为f2,则齿轮啮合频率fC为:fC=Nf1z1=Nf2z2=Nn160z1=Nn260z2(1) 式中:N=1, 2, 3,…。
齿轮处于正常或异常状态下,啮合频率振动成分及其倍频总是存在的,但两种状态下的振动水平有差异。
如果仅仅依靠对齿轮振动信号的啮合频率及其倍频成分的差异来识别齿轮的故障是不够的,因故障对振动信号的影响是多方面的,其中包括幅值调制、频率调制和其他频率成分。
第二章齿轮传动故障诊断的方法齿轮故障的诊断方法从难易程度来说可以分为简易诊断方法和精密诊断方法。
简易诊断方法包括:有经验的人员可以通过直接听噪声,或感受振动强度来初步判断齿轮系统是否处在正常状态。
通过直接观察信号波形的幅值、变化趋势来判断齿轮的工作状态。
简易诊断方法简单、快速,但效果一般。
精密诊断方法利用精密仪器来获取系统运行的信号,并对信号进行一系列处理来获得所需要的信息。
精密诊断方法的准确性高,但对人员素质要求高,需要的仪器也比较精密。
齿轮系统在运行过程中,和运行状态有关的一系列物理量都是随时间的变化,以各种各样的信号表达出来。
因此,信号处理方法是齿轮故障诊断中最关键的一个环节。
它对前面环节所得到的信号进行分析,又给后面最终的决策环节提供信息。
有关齿轮的信号处理方法目前已经取得了很大的发展,它借鉴了振动力学、摩擦学、系统论、控制论、计算机技术、人工智能技术和非线性理论等多个领域的研究成果,广泛采用传感器技术、计算机和信息处理等现代科学技术作为其技术支持。
2. 1高阶谱分析高阶谱是在高阶累积量的基础上发展起来的,是近年来国际上在一个信号处理方面比较新的方向。
它是用来分析非高斯、非线性、非最小相位的有力工具,相对于相关函数和功率谱来说,它不仅能提供时间、幅值、频率上的信息,还能提供相位上的信息。
目前国内外已经将其引入齿轮检测中。
双谱技术用于齿轮故障诊断,利用该方法能有效地识别出信号中的二次相位耦合情况,可以准确地检测出齿轮中存在的分布缺陷。
将双谱和双相干谱进行比较,通过对齿轮在正常、磨损、断齿状态下的分析表明双谱比双相干谱的能量分布更集中,更利于故障特征提取。
齿轮啮合过程中的振动信号往往呈现出非线性、非高斯性,加上强噪声的干扰,给故障特征的提取带来了较大的困难。
为实现齿轮单一故障的分类和诊断,采用时序参数化的双谱分析方法,对齿轮故障模拟试验台上采集的正常状态和3种故障状态的振动信号进行了分析,根据双谱谱峰的分布及数目的差异性,实现了齿轮正常、裂纹、磨损、剥落4种状态的识别和分类。
结果表明,双谱分析可以抑制背景噪声,并有效提取信号中的非高斯成分,是一种有效的故障诊断方法。
2.1.1参数化双谱估计的原理双谱的计算方法有2种:①直接由定义计算双谱(实质上,双谱定义为平稳时序的3阶自相关函数的二维傅立叶变换);②间接由参数模型估计双谱,其计算简便,本研究利用AR(p)模型来估计双谱。
2.1.2试验装置与信号获取试验装置为齿轮故障模拟实验台,它由控制台、直流电动机、加载电机、直流调速加载系统、齿轮减速器组成,如图1所示。
传感器的安装位置是正确获取信号的关键,对于齿轮箱而言,齿轮故障的振动信号在传递中经过环节较多(齿轮—轴—轴承—轴承座—测点),很多高频信号在传递中可能丧失了,所以,进行测试时应选择轴承座附近刚性较好的部位,两个压电式传感器分别布置在中间轴和输出轴的轴承座外壁上,方向均为竖直向上。
齿轮箱是由三轴式二级变速器组成,输入轴与输出轴上齿轮均为正常齿轮(z1=26,z4=85,m =2),中间轴上齿轮为二联齿轮(z2=64,m =2)和三联齿轮(z3=40,m =2),上面布置有模拟故障,故障的变换由齿轮箱前后两个换档手柄调节实验中采样频率设定为10 kHz,数据长度为12 902,分3种转速(400、700和1 000 r/min),在3种承载(无载,轻载,重载)工况下进行采样。
2.1.3 故障诊断实验中,在1 000 r/min重载工况下采集正常信号和3种故障信号的时域图及FFT频谱图如图3、图4所示从时域波形图中可见,齿轮的4种运行状态的差别较小。
从FFT频谱图可见,当存在故障时,能量的分布发生了一定的变化,出现了新的能量集中区域,但是4种状态在低频处的能量集中有一定的相似性,因此直接用肉眼区分存在一定的困难,需进一步处理才能进行准确的分类和诊断。
2.1.4 应用双谱分析识别齿轮故障当齿轮出现裂纹、局部剥落等故障时,将产生周期性的冲击信号,信号的分布则发生一定的变化,呈现出一定的非高斯性,故将双谱分析应用到齿轮故障的分类和诊断中。
Matlab信号处理工具箱提供的函数arorder和arrcest指令可用于AR模型定阶和模型的参数估计,调用相关指令对已经估计出的参数再进行双谱分析, 4种状态的双谱估计结果如图5所示由图5可以看出,不论是正常齿轮还是故障齿轮,双谱图上都存在着谱峰,其高斯偏离性很明显。
在正常情况下,主峰值仅在低频处有一处,而故障情况下,裂纹和剥落故障均出现了6个谱峰,但谱峰的形状及能量有一定的差异,而磨损故障的谱峰个数较多也较集中,且故障状态下的谱峰在低频及高频处均有分布,这是由于不同齿轮故障的调制作用不同,由此产生“调制频率各分量之间发生耦合程度不同”的必然结果。
根据4种状态谱峰的数目及分布不同,可以完成较好的分类和诊断。
2.2基于边频分析的齿轮故障诊断2.2.1分析原理边频带的产生主要与振动信号被调制有关,如齿轮箱中齿轮轴上若存在偏心故障或者啮合齿轮的某些齿上出现较为严重故障时,就会产生调制,即在特征频的两旁有一些边频带[3-4]97-101。
为了准确的诊断,就必须进行细化分析。
细化分析[5-6]的基本思想是利用频移定理,对被分析信号进行复调制,再进行重新采样做傅立叶变换,即可得到较高的频率分辨率,其主要步骤为:假定要在频带(f1~f2)范围内进行频率细化,此频带中心频率为f0=(f1+f2)/2,对被分析信号x(k)进行复调制,得到频移信号y(k)=x(k)e-i2πKL/N,L=f0Δf式中,Δf是未细化分析前的频率间隔。
根据频移定理,Y(n)=X(n+L),相当于把X(n)中的第L条线移到Y(n)的零谱线位置了。
此时降低采样频率为2NΔf/D,对频移信号重新采样或对已采样数据频移处理后进行选抽,就能提高频率分辨率D倍分析Y(n)零谱线附近的频谱,也即X(n)中第L条谱线附近的频谱。
2.2.2铣床振动测试本次试验中,首先对铣床的振动信号进行了采集和分析,并且进行了故障分析。
（1）测试系统试验仪器信号的采集是由压电式加速度传感器进行,经DLF系列多通道电荷电压滤波积分放大器转换为电压信号,用INV310大容量数据自动采集系统和DASP软件进行信号处理,分析其频谱。
（2）试验方案和测试过程(1)确定测点和转速。
首先,在机床空载状态下,通过触摸找出振动较大的部位。
其次,在各部位用测试仪器确定在铣床空载状态下,振动较大的位置。
选定主轴转速在n=75、150、300、475、600、750、950、1180、1500r/min时,传动路线为其中1~10号点(图1)振动较大,并且大部分的振动与加工精度有直接关系,因此作为这次研究的主要测试点(对称点也进行相应测试,但没在图中标出)。
(2)计算测试转速下的轴的转动频率、齿轮啮合频率(表1、表2)。
(3)测试过程。
①连接仪器,对仪器仪表进行零位调整,设置参数;②启动机床,观察接收的信号,当信号稳定后进行采集;③改变转速和测点,记录每种工作状况下各点的数据。
2.2.3 边频带分析边频带成分包含有丰富的齿轮故障信息,要提取边频带信息,在频谱分析时必须有足够高的频率分辨率[4]97-101。
当边频带谱线的间隔小于频率分辨率时,或谱线间隔不均匀,都会给边频带分析带来误差,为此必须进行细化分析.通过测试,将各测点记录的振动信号回放后,使用DASP软件进行频谱分析,得到各个工况下各点的频谱图百余副,如图2所示为75r/min时第5号点的频谱图和幅值相对比较大点的数据图。