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机械强度2025年第06期:基于时域同步平均的Circular图分析方法及齿轮故障智能诊断研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:胥永刚;张翼飞;孙国栋;张坤;

单位:北京工业大学先进制造技术北京市重点实验室;山东省科学技术情报研究院;

摘要:齿轮Circular图是用于与时域同步平均(Time Synchronous Averaging, TSA)相结合的一种结果呈现方法,可以将TSA提取到的齿轮啮合振动波形直观、清晰地展现出来。针对齿轮Circular图绘制参数设置和其缺少量化指标的问题,提出了用于波形边缘识别的Fi指标和基于Hu氏不变矩的Yi指标。首先,使用TSA算法提取出齿轮啮合振动信号,通过计算最小Fi指标确定振动信号波形的上、下边缘;其次,利用上、下边缘参数绘制齿轮Circular图;再次,将齿轮Circular图分割为4个部分,通过计算分割后图片的Hu氏不变矩得到齿轮Circular图的Yi指标;最后,基于从齿轮Circular图中提取出的Yi和Fi指标,使用K最近邻(K-Nearest Neighbor, KNN)分类器对齿轮振动信号进行分类。仿真信号及齿轮断齿、裂纹故障信号的处理结果表明了该方法的有效性。

关键词:齿轮箱;;齿轮Circular图;;特征指标;;智能故障诊断

基金资助:国家自然科学基金青年基金项目(52405083)~~