基于数学形态学及Hilbert解调的齿轮箱故障诊断 .pdfVIP

学兔兔 基于数学形态学及 Hilbert解调 的齿轮箱 故障诊断 张朋波 。等 基 于 数学 形 态 学 及 Hilbert解调 的齿轮 箱 故 障诊 断 Fault Diagnosis ofgearcase based on mathematics morphology and Hilbert demodulation 张 朋 波 王 雪 (华北电力大学机械 工程 系，河北保 定 071003) [摘要] 采用数学形态学滤波 ，去除噪声，然后经 Hilbert包络解调，对齿轮 箱点蚀故障进行分析 ， 实验 证 明 ，可 以有 效提 取 故 障特征 频 率 。对 不 同载荷 下 ，不 同测 点 的信 号 进行 了分 析 ，提 出局 部 特征 能 量比的概念 ，比较各测点的优劣 ，为 以后齿轮箱故障诊断的信号采集、传感器布置提供依据。 [关键字 ] Hilbert；齿轮故障；特征提取 ；局部特征能量比 [中图分类号 ]TH911 [文献标识码]A 上 的一 种 有 别 于 频 域 的新 型 数 学 方 法 。 其 基 本 思 引 言 想 是将 目标 信 号 用 集 合 来 描 述 ，用 结 构 元 素 作 为 齿轮是机械传动 中最常用 的部件 ，其运行状 “探针”，随 目标信号不断移动 ，通 过结构元素与 态 直接 影 响 整 个 机 器 的 可 靠 性 、精 度 及 寿 命 ，因 目标信号的相互 作用达 到预期 目的。数学 形态学 此对齿 轮 的状态监 测与故 障诊 断 有着 重要 意义。 的基 本 运算 包 括 膨 胀 运 算 和腐 蚀 运 算 ，以及 通 过 齿轮常见的故 障包 括断齿 、磨损 和点蚀 。这些故 膨胀 、腐蚀组合形成的开运算和闭运算 。 障都将造成周期性 脉冲 冲击 的产生 ，导致齿轮 啮 设 f(n)为一维离散 的待处理信号 ，其定 义 合的振动信号产生 幅值和相位 的调制 ，从被调制 域为 D (_厂)= (0，1，2?N一1)，g (rt)为定 义 的故障振动信号 中提取故 障特征频率是 齿轮故 障 在 G (n) = (0，1，2?M 一1)上 的 离 散 函数 ， 诊 断 的关 键 。Hilbert解调 技 术 可 以 从 信 号 中解 调 称 g (n)为结构元素 ，其 中 ≤N，则 厂(n)关 出其 调 制信 号 ，在实 际诊 断 中得 到 了广泛应 用