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毕业论文网 > 开题报告 > 机械机电类 > 过程装备与控制工程 > 正文

基于振动信号分析的齿轮早期故障诊断研究开题报告

 2020-04-20 13:03:30  

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1、论文研究的意义

齿轮作为机械设备中连接和传递动力的通用零部件,在金属切削机床、运输车辆机械、工厂自动化生产、农林业生产、发电供电系统、航空航天方面都有着广泛的应用。在现代机械化生产越发普及的时代,机械设备向着大型化、高效率、自动化和高性能的方向发展。在各种传动形式中,齿轮传动在现代机械中应用最为广泛。这是因为齿轮传动具有传动精度高、传动比固定、传动转矩大等优点,是用于改变转速和传递动力的最常用传动部件[1]

同时齿轮也是机械传动中最易发生故障的部件,齿轮的轮齿通过啮合进行工作,是直接参与工作的部分,所以轮齿部分极易发生失效,据统计,机械设备中80%的故障是由齿轮引起的,齿轮故障将直接影响设备的安全可靠运行,降低生产效率和加工精度[2]。对于大型或者连续工作的生产机械,齿轮的故障或失效会导致巨大的经济损失,对于大量使用齿轮工作的机械,排查故障较为困难。因此采用先进技术对齿轮进行工作状态监测和故障诊断,便于快速诊断齿轮故障,甚至提前发现将要发生失效的齿轮,及时替换下来,将齿轮的事后维修变为定期维修,减少机械发生故障的突发性,降低损失。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1、研究内容

在明确加载、扭矩、转速、传动比等实验条件的情况下,将加速度传感器安装在齿轮箱体外,当齿轮旋转时会产生振动,这个振动通过轴、轴承等连接件传递到齿轮箱体上,由传感器来获取齿轮的振动信号[9]。此次论文以齿轮故障诊断试验台产生的齿轮振动信号为研究对象,依据齿轮故障诊断的相关理论与分析方法,从振动信号中获取信息,经过分析和处理提取故障特征信息。此次研究将从时域分析,频域分析,时频域分析、经验模式分解等方面进行相关分析,重点是通过matlab软件用小波变换和emd[10]对齿轮故障进行诊断分析。主要研究内容涵盖以下三个方面:

1. 完成实验设计,在不同的实验条件下,对模拟早期故障的齿轮在齿轮试验台上分别进行测试,采集齿轮箱、轴承座振动信号;

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3. 研究计划与安排

2月26日—3月11日 文献调研

3月12日—3月18日 外文翻译

3月19日—3月25日 开题报告

3月26日—4月08日 实验设计

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 贾民平,许飞云.机械故障诊断学的理论及其应用 [j].江苏机械制造与自动化,1999,6.

[2] 马祥华,沈水福,布昭元.齿轮故障诊断专家系统[j].北京科技大学学报,1994.

[3] 李延斌,郑鹏,张文祥,陈长征.齿轮故障诊断技术现状与展望[j].机械设计与制造,2002.

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