[發明專利]一種多特征指標錐齒輪健康狀態評估方法

有效

• 申請號: 201910965903.6
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN110844111B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 熊天旸;李新民;金小強;張先輝;孫偉
• 申請（專利權）人: 中國直升機設計研究所
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種多特征指標錐齒輪健康狀態評估方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取正常齒輪的第一振動試驗數據和特定故障齒輪的第二振動試驗數據；所述第一振動試驗數據和第二振動試驗數據為進行時域同步平均TSA預處理后的數據；

計算第一振動試驗數據的均方根和第二振動試驗數據的均方根；

計算第一振動試驗數據的偏斜度和第二振動試驗數據的偏斜度；

計算第一振動試驗數據的基于邊頻帶分析的狀態指標和第二振動試驗數據的基于邊頻帶分析的狀態指標；

計算第一振動試驗數據的差分信號的狀態指標和第二振動試驗數據的差分信號的狀態指標；

獲取均方根、偏斜度、基于邊頻帶分析的狀態指標、差分信號的狀態指標分別對特定故障的敏感程度，具體為：

繪制正常齒輪多組數據和特定故障齒輪多組數據對應的均方根、偏斜度、基于邊頻帶分析的狀態指標、差分信號的狀態指標的數值曲線；

若某個指標對應的特定故障齒輪下的數值曲線與正常齒輪下的數值曲線沒有交點，則認為該指標對該特定故障敏感程度高；

采用敏感程度高的指標作為該特定故障的評估指標，對錐齒輪健康狀態進行評估。

2.根據權利要求1所述的一種多特征指標錐齒輪健康狀態評估方法，其特征在于，計算第一振動試驗數據的均方根和第二振動試驗數據的均方根，均方根具體計算為：式中x為一次采集的數據序列，i為數據采集批次，N為一次數據采集的次數。

3.根據權利要求1所述的一種多特征指標錐齒輪健康狀態評估方法，其特征在于，計算第一振動試驗數據的偏斜度和第二振動試驗數據的偏斜度，偏斜度具體計算為：式中x為一次采集的數據序列，i為數據采集批次，N為一次數據采集的次數，為數據序列x的均值。

4.根據權利要求1所述的一種多特征指標錐齒輪健康狀態評估方法，其特征在于，計算第一振動試驗數據的基于邊頻帶分析的狀態指標和第二振動試驗數據的基于邊頻帶分析的狀態指標中，基于邊頻帶分析的狀態指標為數據算法1階指數DA₁，DA₁＝RMS(TSA-mean(TSA))，TSA表示經過TSA處理后的數據，mean(.)表示求均值，RMS(.)表示求均方根。

5.根據權利要求1所述的一種多特征指標錐齒輪健康狀態評估方法，其特征在于，計算第一振動試驗數據的差分信號的狀態指標和第二振動試驗數據的差分信號的狀態指標，差分信號的狀態指標包含FM₄、M6A、M8A，所述差分信號為原始信號經TSA處理后，再濾掉嚙合頻率及諧波分量的一階邊頻帶獲得的信號，

其中，d_i為差分信號中第i個數據，表示差分信號的均值，N為一次數據采集的次數。

6.根據權利要求1所述的一種多特征指標錐齒輪健康狀態評估方法，其特征在于，所述特定故障至少包含：深度25％裂紋故障齒輪、深度50％裂紋故障齒輪、5％齒面剝蝕故障齒輪、10％齒面剝蝕故障齒輪、齒形缺1/4斷齒故障齒輪、齒形缺1/2斷齒故障齒輪。