变速箱轴承在线故障诊断的研究

论文摘要

汽车变速箱是汽车的重要组成部分,而轴承是变速箱的关键部件,其性能的好坏,直接影响到变速箱的总装质量,乃至对整辆汽车的行驶性能都有影响。分析和研究变速箱轴承的性能是保障变速箱总装质量的一个重要环节。针对汽车变速箱这一特定对象进行分析,阶次分析是比较适合的一种。本文首先阐述了汽车变速箱轴承测试的重要意义,对国内外故障诊断发展现状进行了分析。接着对汽车变速箱轴承振动信号产生的原理以及振动信号的特征进行了详细剖析。从原理上揭示了汽车变速箱轴承的振动特征以及振动信号的基本形式。研究旋转机械非稳态信号的故障诊断分析方法,由于可以避免传统频谱分析中出现的“频率混叠”现象,阶次分析方法常常用来分析转速不稳定的机械信号。首先对变速箱升降速瞬态信号进行时域采样,再对时域信号进行阶次跟踪,转换为角域平稳信号,最后对角域重采样信号进行阶次分析,就可提取变速箱轴承的故障特征,找出故障部位、故障时间及故障类型。通过实例证明阶次分析能够有效地识别变速箱轴承的故障。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外轴承诊断发展现状及趋势
• 1.3 故障诊断技术的发展概况及现状
• 1.4 主要内容
• 第二章 滚动轴承的常见故障及诊断原理
• 2.1 变速箱故障诊断常用方法
• 2.2 变速箱轴承常见故障
• 2.2.1 轴承故障的演变过程
• 2.2.2 滚动轴承常见故障
• 2.3 故障轴承振动信号特点
• 2.3.1 轴承振动原因
• 2.3.2 无故障状态下轴承的振动信号特征
• 2.3.3 轴承典型故障特征
• 2.3.4 变速箱轴承典型故障信号特征
• 2.4 本章小结
• 第三章 信号处理的一般方法与阶次分析
• 3.1 常用信号分析方法
• 3.1.1 时域分析方法
• 3.1.2 频域分析方法
• 3.1.3 一般频谱分析的不足
• 3.2 阶次分析
• 3.2.1 阶次跟踪方法的分类
• 3.3.2 阶次跟踪方法的实现原理
• 3.3.3 阶次抗混叠滤波
• 3.3 滚动轴承典型故障的阶次特征
• 3.3.1 外圈上有单个损伤点的情况
• 3.3.2 内圈有单个损伤点的情况
• 3.3.3 单个滚动体上有单个损伤点的情况
• 3.4 本章小结
• 第四章 变速箱轴承故障诊断系统的搭建与故障分析
• 4.1 轴承故障在线检测系统的设计
• 4.1.1 系统的硬件结构方案
• 4.1.2 传感器的选择与固定方式
• 4.1.3 信号采集装置的选型
• 4.1.4 系统的软件设计方案
• 4.1.5 轴承故障类型的判别
• 4.2 试验条件
• 4.2.1 测点的选择
• 4.2.2 测试方法设计
• 4.3 变速箱轴承典型故障的信号特征
• 4.4 系统实现
• 4.5 本章小结
• 第五章 回顾与展望
• 5.1 全文回顾
• 5.2 全文展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文