1、于齿轮上的扭矩为节圆半径为传动比为由于轮齿变形和误差及故障造成两个齿轮在作用线方向上的相对位移为换算质量，即若略去齿面摩擦力的影响，则，并将分解其中为齿轮受载后的平均静变形为齿轮误差及故障引起的相对位移故障函数。式中为齿轮旋转周期误差的幅值为齿轮啮合周期误差的幅值为齿轮啮合周期误差的相位角为齿轮回转角速度为齿轮啮合角速度。由和两式可得由式可知，该公式的左侧代表齿轮副本身的振动特征，右侧为激振函数。由激振函数可以看出，齿轮的振动来源于两部分部分为，它与齿轮的误差和故障无关，所以称为常规振动另部分为它取决于齿轮的综合刚度和故障函数，这部分可以较好地解释齿轮信号中边频的。
2、增加，而隐含成分及其各次谐波逐渐下降。轴承振动由于测量齿轮振动的测点通常选择在轴承座上，因此需考虑到所测得的信号中也包含了轴承振动的信号。般情况下常规振动，轴承明显低于齿轮个数量级滚动轴承诊断不宜在齿轮振动频率范围内进行，而应在高频段或采用其他方法解决当滚动轴承出现严重故障时，齿轮振动频段内也可能出现较为明显的特征频率成分。滚动轴承及齿轮的故障信号分析滚动轴承的故障信号分析滚动轴承在运行过程中出现故障，要产生突变的冲击脉冲力，该脉冲力为宽带信号，往往覆盖轴承各个固有频率从而引起轴承的振动，同时引起的振动响应往往会被较大的振动信号掩盖，从而无法从功率谱中分辨出来。小波分析由于同时具有分析信号时域与频域的特性，所以能够有效分辨并提取出故障频率。本文利用小波分析的方法对采集的信号进行频谱分析。
3、学科的综合信息处理技术，它可简单的划分为传统的诊断方法数学诊断方法以及智能诊断方法。传统的诊断方法包括振动监测技术油液分析技术噪声监测技术红外测温技术声发射技术以及无损检测技术等数学诊断方法包括基于贝叶斯决策判据以及基于线性和非线性判别函数的模式识别方法基于概率统计的时序模型诊断方法基于距离判据的故障诊断方法模糊诊断原理灰色系统诊断方法故障树分析法小波分析法以及混沌分析与分形几何法等智能诊断方法包括模糊逻辑专家系统神经网络和进化计算方法如遗传算法等。设备故障诊断技术与当代前沿科学的融合是设备故障诊断技术的发展方向。当今故障诊断技术的发展趋势是传感器的精密化多维化，诊断理论诊断模型的多元化，诊断技术的智能化，具体来说表现在如下方面。与当代最新传感器技术尤其是激光测试技术的融合。近年来，激。
4、在以及与故障的关系。齿轮的固有振动齿轮受周期性冲击载荷的作用，在啮合过程中，产生振动的高频分量就是齿轮的固有振动频率。齿轮的固有振动频率可用下式计算式中，和为齿轮的等效质量和刚度系数。齿轮的固有振动频率在正常和异常状态下都会发生，它的固有频率般比轴承的固有频率低，大约为到。齿轮振动中的其他成分齿轮的振动信号中，除了存在啮合频率边频成分外，还存在其他的振动成分。附加脉冲附加脉冲是由齿轮动平衡不良对中不良和机械松动等原因引起的。般不会超过啮合频率。但齿轮的严重局部故障，如严重剥落断齿等也会引起附加脉冲，在低频段上表现为齿轮旋转频率及谐波成分的增加。隐含谱线隐含谱线产生的原因是由于加工过程中带来的周期性缺陷。该频率不受载荷的影响，当齿轮运转段时间均匀磨损后，啮合频率各次谐波的振动分量逐渐。
5、联契尔诺贝利核电站泄漏事故年欧洲莱因河瑞士化学工业污染事故，都是设备故障造成的震惊世界的恶性事故。国内年江苏化肥厂合成氨压缩机组发生强烈振动，三次停机，损失达千万元以上。年山西电厂台万干瓦汽轮发电机组毁坏，直接损失达千万元。据统计，重要设备因事故停机造成的损失极为严重个乙烯球罐停产天，损失产值万元，利润万元台大型化纤设备停产小时，损失产值万元。英国有人在年发表论文认为，对大型汽轮发电机组进行振动监视，获利与投资之比为，在英国西南地区，每台发电机组如减少的事故与检修损失，每年获利可达亿英镑。这表明采用设备诊断技术，保证设备可靠而有效地运行是极为重要的。国内外研究现状简述当前我国的些民用工业，尤其是冶金石化和电力等流程工业，在开发和应用设备诊断技术方面走在了前面，因为这些工业的关键设备旦发。
6、波基对图所示的故障信号进行正交小波变换，得到小波变换系数如图所示。原始信号含个点，图中为尺度系数波形图分别为尺度下的小波系数波形图。横坐标为采样点数，纵坐标表示振动信号的有效值幅值。根据小波分解的原理知，各小波分解系数所含点数分别为，。从图中可以看出，小波系数所含的信息量最多，所以更有可能包含故障信号，而且还分离出了齿轮故障的突变信号，更为重要的是保留了突变信号的时间信息，这些时间信息反映了突变信号的重复频率及变化规律，包含了齿轮故障模式的信息。图实测原始振动信号时域波形图图基于正交波基的小波分解图图基于双正交波基的小波分解图图基于的小波分解图结论与展望结论本文研究了小波分析法的理论知识，并在此基础上利用对滚动轴承和齿轮的故障信号进行了分析，结果表明基于小波变换的滚动轴承及齿轮故障特征。
7、监测系统列入国家八五重点科研成果推广计划东北大学研制的风机工作状态监测系统列入年国家重点科技成果推广计划。水电行业以大机组为重点开展了机械设备故障诊断的研究，应用红外热像技术进行设备诊断对安全运行起到了良好作用，制成了比国外漏水继电器性能优越的双水内冷发电机漏水报警系统。研制出用于变压器故障诊断的气相色谱仪，利用声发射技术测定锅炉炉管和汽包焊缝。此外，机械行业在现场简易诊断和精密诊断方面，航空工业在研制诊断仪器方面，核工业在进行反应堆故障诊断和寿命预测方面，铁道部门在进行内燃机车油液的光谱铁谱分析和电力机车诊断方面，以及交通部门在实施汽车不解体检测等方面都是卓有成效的。国内些重点大学像西安交通大学东北大学等相继建立丁故障诊断工程中心目前不少高等院校都在培养故障诊断方面的硕士和博士研究生。
8、看到故障特征频率的存在，因此这种方法可对可对故障进行准确的定位。经过对信号的处理和分析，取得了良好的诊断结果，进步说明这种方法适合于滚动轴承的故障诊断。齿轮箱体表面故障信号的小波分解采用压电式加速度传感对水泥厂级齿轮齿数比为二级齿轮齿数比为总速比为输出转数为的二级传动减速机用的采样频率实测振动信号，如图所示，其中为振动信号的有效值幅值为时间，。将图所示的信号利用正交小波基和双正交小波基分解并重构信号，通过比较选取较优的小波基。图，图分别为基于正交小波基双正交小波基在尺度下的小波重构系数尺度重构系数及误差。图中,为尺度重构系数波形图，分别为尺度下的小波重构系数波形图。横坐标表采样点数，纵坐标表示振动信号的有效值幅值。利用重构信号，绝对误差较小，为，若利用，其绝对误差为。利用双正交。
9、生事故就会造成很大损失。原冶金工业部首先在东北大学和北京科技大学培养了从事故阵诊断的研究生，已有批硕士生和博士生毕业，其次以北京冶金设备研究所为基地建立设备诊断研究室，并开展了测试培训和咨询工作。年确定宝山钢铁集团公司和太原钢铁公司为开展诊断技术的试点单位，建立丁振动红外和铁谱三个实验室。在振动监测方面对烧结和高炉的风机制氧站的空压机进行了测试和分析，研制了型风机轴承在纹监测系统在红外和热保方面对电气设备进行简易诊断对炉壳炉衬腐蚀的诊断都取得了好的效果在铁谱技术方面对脱锭吊车的油泵油液进行铁谱分析，为液压泵随动阀等部件的磨损找出了预防措施。东北大学与唐山钢铁集团公司合作研制了轧机轧制力矩在线监测系统轧机工作状态监测系统，又与本钢合作研制了万能板坯轧机工作状态监测系统，开发出轧钢机工作状。
10、光技术已从军事医疗机械加工等领域深入发展到振动测量和设备故障诊断中，并且己经成功应用于测振和旋转机械对中等方面。与最新信号处理方法相融合。随着新的信号处理方法在设备故障诊断领域中的应用，传统的基于快速傅立叶变换的机械设备信号分析技术将会有新的突破性进展。与非线性原理和方法的融合，机，在齿面上有污物，尘埃沙粒金属屑木等，润滑油供应不足，则齿面上将发生剧烈的磨粒磨损，其结果使齿廓的尺寸显著改变，侧隙加大，不但振动与噪音大，而且最终会导致断齿。其它失效比例约如塑性变形化学腐蚀齿面龟裂等。齿轮的动力学分析齿轮具有定的质量，轮齿视为弹簧，则齿轮副可看作是个振动系统，如图所示图齿轮副的力字模型其运动微分方程为式中为沿作用线上齿轮的相对位移为齿轮啮合阻尼为齿轮啮合刚度,为作。
11、，这些学校有西安交通大学上海交通大学东北大学北京科技大学南京航空学院哈尔滨工业大学等等。美国从年在美宇航局和海军研究所的倡导下，由企业和大学参加成立了机械故障诊断技术的研究组织，开展机械设备的故障机理，检测诊断和预测等方面的研究。另外俄亥俄州立大学开展了根据振动的解析对轴承齿轮发动机及般回转机械的诊断技术研究。相继锅炉压力容器等静止机械的检测诊断中心，根据美国机械工程学会的规定开展静止机械的故障诊断技术研究，制定了系列规程标准。同时些监测仪器设备公司也研制并生产各类型检测诊断仪器，如公司开发的旋转机械在线监测装置在实际应用取得良好效果。日本英国德国瑞典等国的机械设备故障诊断技术的研究工作也起步较早，并在些方面处于领先地位。设备故障诊断技术的发展趋势设备故障诊断技术发展到今天，己成为门的。
12、找出轴承元件的故障特征频率，以此判断滚动轴承的故障部位。从图的时域波形图上无法看出是否存在外环故障。对图的信号用正交小波基进行层小波分解，分解后得到图所示的小波细节信号。其中分别表示第层的细节信号。从小波分解的细节信号中还未能发现外环的特征频率。为了进步提取外环故障特征频率，对前三层细节信号做包络谱分析，结果如图所示。从图中可以发现，第层细节信号包络谱出现的故障频率比较明显，故障频率为。通过对照轴承故障特征频率可知，轴承的外环发生了故障。时间信号强度图正常信号的时域波形时间信号强度图外环故障信号的时域波形图层小波分解的细节信号图第层细节信号的包络谱图图第层细节信号的包络谱图图第层细节信号的包络谱图本文采用小波分析的方法对含有故障的轴承进行了故障诊断，提取出了信号中的故障特征，能够明显地。
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毕业论文：滚动轴承和齿轮故障诊断和检测