[发明专利]一种行星齿轮箱时变振动传递路径下的故障特征包络提取方法

摘要

本发明涉及一种行星齿轮箱时变振动传递路径下的故障特征包络提取方法，属于故障诊断技术与信号处理分析技术领域。本发明首先采集信号；然后对采集的原始振动信号进行基于谱峭度的包络提取，再根据计算阶比跟踪技术进行等角度重采样，获得包络虚实部角域信号；分别根据行星轮齿或太阳轮齿与齿圈上距离传感器最近的齿的啮合齿序，对啮合齿序进行重排；通过行星齿轮箱键相脉冲信号根据齿轮传动比得到行星架键相脉冲信号，再根据行星架键相脉冲信号，对行星架每旋转一圈，利用Tukey窗函数以五齿宽的窗宽对包络虚实部角域信号进行加窗截取；对加窗截取信号根据重排齿序重构；最后进行特征提取。本发明能够对行星齿轮箱局部故障进行诊断。

主权项

1.一种行星齿轮箱时变振动传递路径下的故障特征包络提取方法，其特征在于：包括：信号采集步骤：通过加速度传感器对行星齿轮箱原始振动信号和通过电涡流传感器对行星齿轮箱键相脉冲信号进行多通道同步采样；信号处理步骤：首先对原始振动信号进行基于谱峭度的包络提取，获得包络信号，再提取包络信号虚实部；对包络信号虚实部根据计算阶比跟踪技术进行等角度重采样转换为准平稳信号，获得包络虚实部角域信号；分别根据行星轮齿或太阳轮齿与齿圈上距离传感器最近的齿的啮合齿序P_n,g，对啮合齿序进行重排得到重排齿序；通过行星齿轮箱键相脉冲信号根据齿轮传动比i得到行星架键相脉冲信号，再根据行星架键相脉冲信号，对行星架每旋转一圈，利用Tukey窗函数以五齿宽的窗宽对包络虚实部角域信号进行加窗截取，获取加窗截取信号；对加窗截取信号根据重排齿序重构，得到单个行星轮或太阳轮包络虚实部角域振动分离信号；特征提取步骤：在获取行星轮或太阳轮包络虚实部角域振动分离信号后，分别对其进行同步平均，再将同步平均后的虚实部的角域振动分离信号按照虚实部合成振动分离信号，最后对合成的振动分离信号进行频谱分析获得阶比谱，完成行星齿轮箱的特征提取，同时，通过阶比谱对应的阶次信息对行星齿轮箱局部故障进行诊断；所述啮合齿序P_n,g＝mod(nN_r,N_g)+1；其中，mod表示求余，n为行星架旋转圈数，N_r、N_g分别表示齿圈齿数和故障齿轮齿数，g表示行星轮或太阳轮。