汽车变速箱在线快速故障诊断技术研究

摘要

为了提高新变速箱出厂前故障检测的准确率，减少人为因素干扰，完善质量控制，根据上海汽车齿轮总厂的实际情况研制了SAGW汽车变速箱故障诊断仪。该诊断仪在每台变速箱两分多钟测试时间的限制条件下，完成了变速箱在各个档位、升降速、加卸载情况下的故障诊断。通过各种诊断方法的比较，确定了以振动检测作为主要手段。根据变速箱在测试中转速变化的特点，原有的频谱分析已显不足，因此运用了新的频谱诊断方法—阶次分析。经过对等时间振动信号重采样，得到等角度振动信号，使频谱分析视角可以以转轴基频的N倍进行，从而各零件在频谱中的位置相对固定、易于鉴别，实现了阶次分析。基于上述理论，使用虚拟仪器环境完成了软硬件的开发。硬件系统已能满足各类信号的获取，尤其是阶次分析所需的振动、转速信号同步获取。软件系统借助Labview，完成了各轴信号的分离及提取，使信号分析能在输入轴、中间轴、输出轴、综合等四个独立并行模块进行，并且同时进行时域和频域的分析。通过对历史分析数据的学习，可以得到作为判断标准的极值曲线。通过极值曲线与实测谱线的对比，已能区分变速箱的正常与故障状态。现已在生产线上应用，得到良好效果。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

1.1课题背景及意义

1.2国内外发展现状及趋势

1.2.1故障诊断技术发展现状

1.2.2虚拟仪器发展现状

1.2.3变速箱故障诊断技术发展趋势

1.3本文主要内容

第2章诊断理论基础

2.1分析理论基础

2.1.1变速箱故障类型

2.1.2变速箱故障机理及分析

2.2常用信号分析方法

2.2.1时域分析

2.2.2常用频域分析

2.2.3普通频谱分析的不足

2.3阶次分析

2.4本章小结

第3章系统设计

3.1数据采集设计

3.1.1测试环境

3.1.2传感器选择

3.1.3硬件系统配置

3.2采集软件

3.2.1采集流程

3.2.2数据同步及验证

3.2.3数字信号干扰排除

3.2.4采集效果

3.3软件总体结构

3.4本章小结

第4章信号处理

4.1软件系统概况

4.2信号的分轴处理

4.2.1截取数据

4.2.2转速插值

4.3数据重采样

4.4周期信号加强

4.5窗函数选择

4.6本章小结

第五章现场诊断实例

5.1概况

5.2各极值曲线关系

5.3快速诊断

5.4时域诊断

5.5典型故障表现

5.5.1啮合阶次谐波处超限

5.5.2鬼线特征

5.5.3边频超限

5.5.4各轴故障关联

5.6小结

第6章总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果