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匹配追踪在变转速齿轮故障诊断中的应用
被引量:
2
1
作者
荆双喜
罗志鹏
+1 位作者
冷军发
王志阳
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2020年第3期344-349,共6页
针对变转速工况下低速级断齿齿轮产生的加速度信号含有冲击共振,且准平稳成分能量低的特点,通过最值搜索直接确定故障齿轮轴每转一圈出现的单个冲击响应峰值的时刻。基于相关滤波法根据峰值时刻右侧较短的时间序列获得模态参数估计(固...
针对变转速工况下低速级断齿齿轮产生的加速度信号含有冲击共振,且准平稳成分能量低的特点,通过最值搜索直接确定故障齿轮轴每转一圈出现的单个冲击响应峰值的时刻。基于相关滤波法根据峰值时刻右侧较短的时间序列获得模态参数估计(固有频率和阻尼比),减少了计算量。根据冲击字典,使用匹配追踪算法对时域冲击响应成分进行提取;再将去除冲击成分的余量转换到角域,根据稳态调制字典从角域余量中提取系统的平稳型故障特征。仿真与实验表明时域冲击和角域平稳型故障分量被很好的重构;利用阶次跟踪,实现了振动特征提取和齿轮箱的故障诊断。
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关键词
变转速齿轮
相关滤波
匹配追踪
阶次跟踪
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职称材料
基于cICA-Kurtogram的变转速齿轮故障特征提取
2
作者
荆双喜
罗志鹏
+1 位作者
冷军发
杨晓雨
《河南理工大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2019年第4期90-94,共5页
在变转速齿轮故障特征提取过程中,针对约束独立分量分析对源噪声免疫能力差的问题,提出一种将约束独立分量分析、计算阶次跟踪和快速谱峭度相结合的方法。根据电机瞬时转频,获得故障齿轮的瞬时啮合频率,建立矩形波参考信号;利用约束独...
在变转速齿轮故障特征提取过程中,针对约束独立分量分析对源噪声免疫能力差的问题,提出一种将约束独立分量分析、计算阶次跟踪和快速谱峭度相结合的方法。根据电机瞬时转频,获得故障齿轮的瞬时啮合频率,建立矩形波参考信号;利用约束独立分量分析提取故障特征更明显的时域信号,即相应的独立分量;然后基于故障齿轮所在轴的瞬时相位,通过等角度重采样将时域相应的独立分量转换为角域平稳信号;从阶次谱中提取故障齿轮特征阶次;根据快速峭度谱选择合适的滤波器参数对角域相应的独立分量进行滤波,获得平方包络谱,以判断故障齿轮所在轴的位置。结果表明,该方法是一种适用于变转速工况下齿轮箱振动状态监测与故障诊断的有效方法。
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关键词
变转速齿轮
箱
故障特征提取
约束独立分量分析
计算阶次跟踪
快速谱峭度
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职称材料
基于ATF与ASAD的变转速齿轮故障诊断
被引量:
3
3
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。
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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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职称材料
基于改进阶次分析与自适应VMD的变转速齿轮箱故障诊断研究
被引量:
5
4
作者
冯刚
刘桐桐
崔玲丽
《机械传动》
北大核心
2021年第1期34-39,84,共7页
变转速齿轮箱由于工况复杂导致转频不稳定,齿轮箱的微弱故障信号可能会被掩盖在强噪声中,不能直接应用传统的时频分析方法,为故障特征的提取增加一定的难度。针对变转速信号的处理,传统的计算阶次分析方式(COT)很好地解决了变转速齿轮...
变转速齿轮箱由于工况复杂导致转频不稳定,齿轮箱的微弱故障信号可能会被掩盖在强噪声中,不能直接应用传统的时频分析方法,为故障特征的提取增加一定的难度。针对变转速信号的处理,传统的计算阶次分析方式(COT)很好地解决了变转速齿轮箱的故障特征难以提取出来的问题,但由于传统COT中所使用的重采样方法是基于样条插值法的,无法根据转频选取转频,导致重采样间隔并不均匀;提出了改进的阶次分析方法,根据采样的各点角速度依次进行重采样,提高了阶次分析的精度。同时,变转速齿轮箱因动力传递复杂,导致变转速齿轮箱噪声更加严重。变分模态分解(VMD)常被被用来去除复杂信号噪声,提取被掩盖在强噪声中的微弱故障信号。提出了自适应VMD使用能量法,确定分解层数后对分量进行指标化选取,使去噪的效果得到进一步提升。通过对实验信号分析,使用此方法进行验证。结果表明,此方法能有效转换变转速齿轮箱信号为阶次信号并对故障进行识别。
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关键词
变转速齿轮
箱
阶次分析
变
分模态分解
自适应分解
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职称材料
题名
匹配追踪在变转速齿轮故障诊断中的应用
被引量:
2
1
作者
荆双喜
罗志鹏
冷军发
王志阳
机构
河南理工大学机械与动力工程学院
出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2020年第3期344-349,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51775174,U1804134)
河南省科技攻关项目(172102210021)
河南理工大学博士基金项目(B2017-28)资助。
文摘
针对变转速工况下低速级断齿齿轮产生的加速度信号含有冲击共振,且准平稳成分能量低的特点,通过最值搜索直接确定故障齿轮轴每转一圈出现的单个冲击响应峰值的时刻。基于相关滤波法根据峰值时刻右侧较短的时间序列获得模态参数估计(固有频率和阻尼比),减少了计算量。根据冲击字典,使用匹配追踪算法对时域冲击响应成分进行提取;再将去除冲击成分的余量转换到角域,根据稳态调制字典从角域余量中提取系统的平稳型故障特征。仿真与实验表明时域冲击和角域平稳型故障分量被很好的重构;利用阶次跟踪,实现了振动特征提取和齿轮箱的故障诊断。
关键词
变转速齿轮
相关滤波
匹配追踪
阶次跟踪
Keywords
varying speeds gears
correlation filtering
matching pursuit algorithm
order tracking
vibration
fault diagnosis
分类号
TH133 [机械工程—机械制造及自动化]
TP206.3 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于cICA-Kurtogram的变转速齿轮故障特征提取
2
作者
荆双喜
罗志鹏
冷军发
杨晓雨
机构
河南理工大学机械与动力工程学院
出处
《河南理工大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2019年第4期90-94,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51775174)
河南省科技攻关项目(172102210021)
河南理工大学博士基金资助项目(B2017-28)
文摘
在变转速齿轮故障特征提取过程中,针对约束独立分量分析对源噪声免疫能力差的问题,提出一种将约束独立分量分析、计算阶次跟踪和快速谱峭度相结合的方法。根据电机瞬时转频,获得故障齿轮的瞬时啮合频率,建立矩形波参考信号;利用约束独立分量分析提取故障特征更明显的时域信号,即相应的独立分量;然后基于故障齿轮所在轴的瞬时相位,通过等角度重采样将时域相应的独立分量转换为角域平稳信号;从阶次谱中提取故障齿轮特征阶次;根据快速峭度谱选择合适的滤波器参数对角域相应的独立分量进行滤波,获得平方包络谱,以判断故障齿轮所在轴的位置。结果表明,该方法是一种适用于变转速工况下齿轮箱振动状态监测与故障诊断的有效方法。
关键词
变转速齿轮
箱
故障特征提取
约束独立分量分析
计算阶次跟踪
快速谱峭度
Keywords
variable speed gearbox
fault feature extraction
constrained indepent component analysis
computed order tracking
fast-Kurtogram
分类号
TH132.41 [机械工程—机械制造及自动化]
下载PDF
职称材料
题名
基于ATF与ASAD的变转速齿轮故障诊断
被引量:
3
3
作者
陈向民
段萌
黎琦
舒国强
张亢
李录平
机构
长沙理工大学能源与动力工程学院
出处
《机械传动》
北大核心
2021年第10期144-150,共7页
基金
国家自然科学基金(51405033)
湖南省自然科学基金(2018JJ3541)
湖南省教育厅优秀青年资助项目(20B019)。
文摘
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。
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
Keywords
Adaptive time-varying filtering
Angle domain synchronous average
Order analysis
Variable speed gear
Denoising
Fault diagnosis
分类号
TH132.41 [机械工程—机械制造及自动化]
下载PDF
职称材料
题名
基于改进阶次分析与自适应VMD的变转速齿轮箱故障诊断研究
被引量:
5
4
作者
冯刚
刘桐桐
崔玲丽
机构
北京工业大学机械工程与应用电子技术学院
出处
《机械传动》
北大核心
2021年第1期34-39,84,共7页
文摘
变转速齿轮箱由于工况复杂导致转频不稳定,齿轮箱的微弱故障信号可能会被掩盖在强噪声中,不能直接应用传统的时频分析方法,为故障特征的提取增加一定的难度。针对变转速信号的处理,传统的计算阶次分析方式(COT)很好地解决了变转速齿轮箱的故障特征难以提取出来的问题,但由于传统COT中所使用的重采样方法是基于样条插值法的,无法根据转频选取转频,导致重采样间隔并不均匀;提出了改进的阶次分析方法,根据采样的各点角速度依次进行重采样,提高了阶次分析的精度。同时,变转速齿轮箱因动力传递复杂,导致变转速齿轮箱噪声更加严重。变分模态分解(VMD)常被被用来去除复杂信号噪声,提取被掩盖在强噪声中的微弱故障信号。提出了自适应VMD使用能量法,确定分解层数后对分量进行指标化选取,使去噪的效果得到进一步提升。通过对实验信号分析,使用此方法进行验证。结果表明,此方法能有效转换变转速齿轮箱信号为阶次信号并对故障进行识别。
关键词
变转速齿轮
箱
阶次分析
变
分模态分解
自适应分解
Keywords
Variable speed gearbox
Order analysis
Variational mode decomposition
Adaptive decomposition
分类号
TH132.425 [机械工程—机械制造及自动化]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
匹配追踪在变转速齿轮故障诊断中的应用
荆双喜
罗志鹏
冷军发
王志阳
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2020
2
下载PDF
职称材料
2
基于cICA-Kurtogram的变转速齿轮故障特征提取
荆双喜
罗志鹏
冷军发
杨晓雨
《河南理工大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2019
0
下载PDF
职称材料
3
基于ATF与ASAD的变转速齿轮故障诊断
陈向民
段萌
黎琦
舒国强
张亢
李录平
《机械传动》
北大核心
2021
3
下载PDF
职称材料
4
基于改进阶次分析与自适应VMD的变转速齿轮箱故障诊断研究
冯刚
刘桐桐
崔玲丽
《机械传动》
北大核心
2021
5
下载PDF
职称材料
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