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标题: 行星齿轮-损伤信号的检测 [打印本页]
作者: 浦原喜助    时间: 2016-5-15 23:02
标题: 行星齿轮-损伤信号的检测
最近在做有关行星齿轮箱损伤信号的特征频率的提取，行星齿轮机构里面包含了3个行星齿轮，1个太阳轮，1个内齿轮和1个行星架。其中内齿轮是固定的，行星架与外面一个输入端的直齿轮啮合来驱动行星齿轮，从而驱动太阳轮来输出扭矩。传感器装在内齿轮的外面，在太阳轮上也有传感器，具体机构简图见下图：（各个齿轮的齿数都在上面了）8 n' t- X4 s- T: J3 u1 c8 H
ring gear=内齿轮
9 v0 ?  {9 M1 r: F/ g6 n2 wsun gear=太阳轮
1 c8 F( z# V9 H( t& bplanet gear=行星轮6 P; M0 p0 G3 e1 i3 \
planet carrier=行星架
9 R2 w5 X0 E; G( \% _" gdrive shaft=驱动轴. |3 ]* e+ G/ v8 C5 B# ]5 d
driven shaft=从动轴
% n2 H$ T2 F# z% k, S/ N$ M- g6 d4 Qspur gear=和行星架固定在一起旋转的直齿轮% S, L% i) o8 k3 X1 Z7 u! O
pinion gear=驱动轴上的齿轮
6 d% o* D- U4 M; D& g7 J
2 g2 }4 y' f! r8 ^" U% Z! \7 A 其中一个行星齿轮上的一颗齿的齿根有一个裂纹（crack），然后输入端的电机速度从0开始加速到一定值。现在的问题是如何将这个损伤信号提取出来？ 普通齿轮箱那一套方法是不行了，自己也上网看了很多论文，但不是很明白，像TSA（时间平均法），阶次跟踪（order tracking）什么的，以及还有其他什么具体方法，求助各位大侠给俺仔细讲讲方法吧。。。
. g7 k3 z$ ~, r1 N8 W' Y2 t4 Y2 w5 c$ a* ?$ q0 V  R% n, p* ^
作者: 杨美超624    时间: 2016-5-16 07:08
您用的什么传感器？谢谢
作者: 浦原喜助    时间: 2016-5-16 08:50
本帖最后由 浦原喜助 于 2016-5-16 08:51 编辑 9 o% w; v% {; p7 c$ F
杨美超624 发表于 2016-5-16 07:08
0 k/ W4 Z3 R6 C. |- P6 R6 A您用的什么传感器？谢谢

, m! [, Y  i; I: u( u内齿轮上的是Brüel&Kjaer  4394， 太阳轮上的是Brüel&Kjaer 4393
& y% N! }4 K& r1 G/ y$ Z+ d/ m# E: C& ^7 A

5 u7 _0 O' U! m& ]3 d& L
作者: 成形极限    时间: 2016-5-16 09:18
你得先明白这个缺陷会激发出什么样的信号，否则就是瞎闹
作者: 浦原喜助    时间: 2016-5-16 21:56
成形极限 发表于 2016-5-16 09:18
! `& l0 Z% Y0 W3 n3 \% F你得先明白这个缺陷会激发出什么样的信号，否则就是瞎闹

% s- B% i" ~& Z; G6 `8 ^信号如下图所示： 30s 电机从6Hz到18Hz 外载荷40Nm# q1 w0 w" ~3 G; X( v
故障确实很明显，现在的问题是如何把故障信号的一阶二阶三阶频率找出来，从外形看故障信号外面有一层包络，故障频率的信息应该就包含在里面，但就是不知道如何取出来，大侠这样应该比较清楚了吧$ S8 i% t& f+ `, _
8 {, _2 T  G) C! ?! f0 _+ y2 \
4 ^6 n6 P" _& C
作者: 成形极限    时间: 2016-5-17 10:25
没故障的信号时域图有没有呢？
作者: 成形极限    时间: 2016-5-17 10:26
另外故障明显是指的零件故障明显，还是故障信号明显？
作者: 浦原喜助    时间: 2016-5-17 12:42
成形极限 发表于 2016-5-17 10:25
4 G* _+ U) V3 D0 _/ p没故障的信号时域图有没有呢？
9 Y0 t6 B$ ]5 V
没故障的应该就是颜色深的哪些信号，故障信号就是颜色浅的那些，现在齿轮箱被那个research的学生搞坏了， 暂时测不了数据
2 @: m' C: B. c0 B! {! X; E( j
作者: 浦原喜助    时间: 2016-5-17 12:43
成形极限 发表于 2016-5-17 10:26% R& ~* h: Y2 X: P# I. F$ i1 _" g
另外故障明显是指的零件故障明显，还是故障信号明显？
: }$ V7 |2 D( W1 q  h" R
图上当然是故障信号明显啊
- l4 O: v+ K! K; V! ?* h
作者: 成形极限    时间: 2016-5-17 15:26
从图上看是故障信号的幅值比较大，但是频率似乎比较低
作者: 浦原喜助    时间: 2016-5-17 16:55
成形极限 发表于 2016-5-17 15:268 J  F! {. V! Y
从图上看是故障信号的幅值比较大，但是频率似乎比较低
/ X+ w1 C7 F$ B& ]
对 频率不高的( c) Y' y; @8 J9 y2 u2 v( J. `
作者: 成形极限    时间: 2016-5-17 17:09
是啊，你得分析为什么这个缺陷会导致频率降低，幅值增加，到底频率改变到多少，为什么，幅值是怎么变化，能够理论推导，然后再来看其信号的象是不是和理论一致，而不是在信号中找什么差异或者规律。否则这种故障诊断没有任何意义，都是马后炮。
# Q0 L  y. A  N( g及时在信号中找规律，也都是基于统计学的，大量的实验
作者: 浦原喜助    时间: 2016-5-17 21:49
成形极限 发表于 2016-5-17 17:09' F' p5 ~3 ^; P0 \/ a
是啊，你得分析为什么这个缺陷会导致频率降低，幅值增加，到底频率改变到多少，为什么，幅值是怎么变化，能 ...

: T; D7 B- U( I9 p0 |$ A大侠 不是缺陷导致频率降低 是缺陷的频率就是这样的 幅值变化这个图上已经很明显了，然后统计学在这里没有用的，这里要用到信号处理的手段，短时傅里叶，小波变换，时域转角度域变换。
* ?" T" W" q6 }! D* m7 d1 b
作者: 浦原喜助    时间: 2016-5-17 21:50
@老鹰 能不能麻烦鹰大把这贴同时发到振动的板块去啊
作者: 成形极限    时间: 2016-5-18 10:26
说老实话，搞故障诊断的很多都是走入歧途。不分析引起信号的机理，只是去搞什么信号处理，缘木求鱼
作者: 海鹏.G    时间: 2016-5-18 10:42
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作者: 刘景亚    时间: 2016-5-18 17:37
行星传动的故障频率比较特殊，存在调制的现象。
0 ?1 `1 x: T" I; K5 p1 Y- O8 N5 v这种调制有一种并不是真实的，而是由于观测原因得到的“假调制”。
" F- T1 t, @$ g8 v8 m, j从LZ的时域图看，存在调制现象，可以频域图上看一下，会有边频产生。5 j. D9 x) ]& s
推荐找一下P.D.Smith的经典文章看一下。
作者: 刘景亚    时间: 2016-5-18 17:38
另外这个行星传动理论上的啮合频率，不知LZ计算出来没有？



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