转管式火炮自动机齿轮故障诊断

摘要

火炮自动机是自动炮的重要组成部分，依靠齿轮带动各机构工坐。由于自动机特殊的工作环境，提取的齿轮振动信号信噪比低，干扰作。由于自动机特殊的工作环境，提取的齿轮振动信号信噪比低，干扰频率多，尤其故障发生早期，特征信号完全淹没在噪声中，故障频率难于提取。 本文介绍了转管式火炮自动机的工作原理、结构特点及其常见故障：探讨了齿轮的失效形式、故障的主要原因、产生振动的机理及其频率特征；分析了齿轮故障诊断的常用方法，如时域分析法、频域分析法、包络分析法、小波分析法等，阐述了这些方法的基本原理、优缺点及其适用场合。 针对自动机齿轮振动信号的特点，本文提出一种综合故障诊断法，运用功率谱分析观察特征频段；运用相关分析对信号进行降噪；运用小波分析对降噪后的振动信号分解，并重构特征频段；最后对重构信号进行包络分析，可清晰提取出故障特征频率。 通过仿真信号分析和自动机齿轮故障诊断的试验，验证了这种综合诊断方法计算简单、诊断准确，能有效诊断出强噪声环境下的齿轮早期故障。

目录

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摘要

第一章绪论

一、课题的提出

二、齿轮故障诊断的研究现状及发展趋势

1.齿轮故障诊断的研究内容及过程

2.齿轮故障的研究现状

3.齿轮故障的研究发展趋势

三、本文主要研究内容

第二章转管式火炮自动机介绍

第一节火炮自动机概述

一、火炮自动机组成

二、火炮自动机分类及战术技术指标

三、自动机齿轮故障诊断的研究意义

第二节转管式自动机工作原理

一、转管式自动机的工作原理

二、转管式自动机特点

三、转管式自动机齿轮的常见故障

第三节转管式自动机在国内外的应用

一、舰载近程防卫武器

二、陆上防空武器

三、航空机关炮

第三章齿轮故障诊断机理

第一节齿轮的失效形式

一、齿面磨损

二、齿面胶合和擦伤

三、齿面疲劳

四、齿轮断裂

五、其他损伤

第二节齿轮的故障原因

一、制造误差

二、装配不良

三、润滑不良

四、超载

五、操作失误

第三节齿轮的振动机理

一、齿轮振动的基本参数

二、齿轮振动的数学模型

三、齿轮故障的频谱特征

第四节齿轮的振动特征

一、齿轮振动信号的频率构成

二、啮合频率及其各次谐波

三、由啮合频率调制效应而产生的边频带

四、其他成分

第四章齿轮故障常用诊断方法

第一节时域分析方法

一、时域波形分析法

二、幅域参数值分析法

三、相关分析法

第二节频域分析法

一、自功率谱密度分析

二、细化谱分析

三、倒频谱分析

第三节包络分析方法

一、希尔伯特变换

二、希尔伯特变换解调的原理

三、希尔伯特变换的计算方法

第四节小波分析方法

一、小波分析的概述

二、小波分析与傅立叶变换的比较

三、Mallat算法

四、小波包分析

第五节其它信号分析方法

一、高阶统计量理论

二、Hilbert-Huang变换

三、智能诊断法

第五章仿真与实验

一、故障诊断方法

二、信号仿真分析

1.对信号进行功率谱分析

2.对信号进行相关分析

3.对信号进行小波分析

4.对信号进行包络分析

三、试验装置

1.实验对象

2.实验装置及仪器

3.实验方法

4.故障诊断

第六章 结束语

参考文献

致谢

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