[發(fā)明專利]一種基于DTCWT及階次譜的齒輪箱故障診斷方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710965198.0
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107907324A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 谷玉海;王紅軍;王少紅
• 申請（專利權(quán)）人: 北京信息科技大學(xué)
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 北京遠創(chuàng)理想知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11513
• 代理人: 張素妍

1.一種基于DTCWT及階次譜的齒輪箱故障診斷方法，其特征在于包括以下步驟：

1)在齒輪箱故障信號敏感部位安裝振動加速度傳感器用于采集振動信號，在齒輪箱輸入軸或輸出軸上設(shè)置有非接觸式測速傳感器，用于采集齒輪箱轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)脈沖信號；并采用已有同步數(shù)據(jù)采集設(shè)備對傳感器輸出的振動信號和轉(zhuǎn)速脈沖信號進行同步采集，獲得振動信號數(shù)據(jù)序列及轉(zhuǎn)速脈沖數(shù)據(jù)序列；

2)采用DTCWT軟閾值消噪方法對采集的振動信號進行消噪處理，去除高頻噪聲獲得消噪信號；

3)根據(jù)采集的旋轉(zhuǎn)脈沖信號采用時間法計算轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)頻f_r，即根據(jù)脈沖信號中兩個脈沖的上升沿或者下降沿所對應(yīng)的時間計算轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)頻率，對轉(zhuǎn)速信號中的多個脈沖計算獲得轉(zhuǎn)頻求平均值得到轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)頻f_r；

4)以轉(zhuǎn)頻f_r為基礎(chǔ)，根據(jù)齒輪箱變速比及齒輪齒數(shù)計算各齒輪轉(zhuǎn)頻及其嚙合頻率，生成與脈沖信號同步采集獲得的振動信號具有相同采樣頻率及長度，幅值為1正弦數(shù)據(jù)序列；

5)計算生成的正弦數(shù)據(jù)序列與消噪信號的相關(guān)系數(shù)，根據(jù)相關(guān)度初步確定故障部位；

6)采用CCOT法對消噪信號計算等角度階次數(shù)據(jù)；

7)對獲得的階次振動數(shù)據(jù)計算功率譜，獲得階次功率譜，通過階次功率譜特征完成齒輪箱的故障診斷。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于DTCWT及階次譜的齒輪箱故障診斷方法，其特征在于：所述步驟2)中，采用DTCWT軟閾值消噪方法對信號進行消噪處理，是通過選擇相應(yīng)的閾值對分解后的各層系數(shù)數(shù)據(jù)進行閾值處理，然后進行信號的重構(gòu)獲得去噪信號。

3.如權(quán)利要求2所述的一種基于DTCWT及階次譜的齒輪箱故障診斷方法，其特征在于：所述閾值處理采用軟閾值處理方法：

soft(x,T)=x+Tx≤-T0|x|<Tx-Tx≥T]]>

式中，x表示要進行閾值處理的信號數(shù)據(jù)；T表示閾值；在閾值大小的選擇上，采用啟發(fā)式閾值原則進行選擇，該閾值選擇規(guī)則通過對無偏似然估計和固定閾值估計原則進行折中來選擇去噪閾值，如果信號的信噪比小于預(yù)先設(shè)定值，則采用固定閾值進行消噪處理。