基于振动信号的变速箱状态分析

摘要

变速箱作为汽车的重要动力总成，在完成设计之后都会对其性能进行试验验证。在试验过程中，掌握变速箱健康状况的变化，有助于技术人员评判变速箱性能的优劣。课题的目标是要设计出一个能够分析变速箱健康状况的状态分析系统。本课题完成的具体工作如下：　　首先，根据实际的使用需求，选取了时域分析和频域分析相结合的振动分析方法。对分别存在齿轮均匀磨损、齿轮疲劳点蚀剥落和断齿故障的变速箱进行了振动测试，并对测得的振动信号进行了时域和频域研究。通过分析振动信号，从五个常用无量纲时域统计指标中选取了，稳定性良好且对齿轮均匀磨损和断齿故障敏感的波形指标，以及稳定性良好且对齿轮点蚀剥落和断齿故障敏感的峭度，作为时域分析的两个指标。然后验证了，分别具有这三种故障的变速箱的振动信号的频域特征，确定了频域分析的特征频率。最后，根据研究结果建立了基于振动信号时域分析和频域分析的变速箱状态分析方法。　　其次，完成了振动测试系统的硬件（包括振动传感器、信号调理仪和数据采集卡）选型和连接，并编写了振动采集程序。　　再次，完成了Access数据库的设计以及LabVIEW环境下与数据库的连接并设计编写了变速箱状态分析系统各模块程序。　　最后，为了验证该变速箱状态分析系统的有效性，在疲劳寿命试验中对某型变速箱的状态进行了实际的分析。分析到变速箱出现异常状况时，利用该系统对其进行了故障诊断，并拆机检查。最后经证实该系统的分析结果和变速箱的实际状态一致，该系统的有效性得到验证。

目录

声明

1 绪论

1.1课题背景及研究意义

1.2国内外研究现状

1.3课题研究目标与内容

2 基于振动信号的变速箱状态分析方法研究

2.1 变速箱常见故障类型振动特征及振动分析方法选择

2.2时域统计指标选择

2.3 变速箱常见故障类型振动频域特征验证

2.4 基于振动信号的变速箱状态分析方法建立

2.5 本章小结

3振动测试系统设计

3.1 振动测试系统硬件选型

3.2 振动测试系统振动采集程序编写

3.3本章小结

4 变速箱状态分析系统软件设计

4.1 LabVIEW简介

4.2 Access数据库连接及设计

4.3 状态分析系统软件总体设计

4.4 各模块程序设计

4.5本章小结

5 变速箱状态分析系统有效性验证

5.1 变速箱状态分析指标阈值提取

5.2 变速箱状态分析系统实际运行

5.3 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果