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摩托车链轮介绍倒频谱分析法及其特点

2021-06-22    来源:    作者:摩托车链轮  阅读:次  【打印此页】

摩托车链轮介绍倒频谱分析法及其特点:
有一对齿轮喷合的齿轮箱, 振动频谓图上,在喷合题率分量及其倍额分量两侧有两个系列边频谐线,个是边频谱线的相互间隔为主动齿轮的转频, 另一个是边频谱线的相互间隔为被动齿轮的转额。如果两齿轮的转额相差不多,这两个系列的边频谐线就十分靠近,即使采用频事细化技术也很难加以区别。有数对齿轮嗜合的齿轮箱,在振动频请图上,边频带的数量就更多,分布更加复杂,要识别它们就更加困难了。比较好的识别方法是倒频谐分析法,因为边频带具有明显的周期性,例频谱分析法能将请图上同一系列的边频请线简化为倒频诺图上的单根或儿根谱线,谱线的位置是原谱图上边频的频事问隔,谱线的高度反映了这系列边频成分的强度, 因此使监测者便于识别有故障的是哪个齿轮及放障的严重程度。
1.
倒频谱分析的特点
1962
Bogent等人首先提出了倒频谐(Cepstrum) 的概念,他们把信号x(1)的功率倒频谱定义为对数功率谱的功率请
倒频谱属于请函数的种,其自变量相对于原频请函数的自变量而言称为倒频率(Qefreney),他具有与自相关面数的自变量相同的量纲一时间, 般以毫秒 (m)计量。例频谐实质上是频城函数取对数后的博立叶逆变换。

通常在功率潜上无法宜接対辺頻成分的息体水平蛤出定量估汁,而倒頻墸則対辺頻成分具有‘ 概括能力,他能移柆測出功率譖上的周期成分,并將功率譜上成的辺頻借銭筒化カ倒頻諧上的単根譜残,从而使功率墸中的気奈周期成分変得清晰易辨。采集内鉈箱実隘台西面磨損故障振劫信号的吋域波形。歯宅1的歯数カ31,装頻カ12.45Hz,采祥頻率カ000Hz,所以告鉈振幼信号中共包含了2个頻率族,頻率族的中心頻率分別カ噛合頻率f(385. 95Hz)2f. (2x385. 95Hz)。困5-16カ其対虚的功率潜困,由困5- 16能多得到在西発噛合頻率f (385. 9SHz)姓有明足潜銭,同肘在2f両側有以歯舵I所在紬特頻丿及2f.カ同隔的辺頻帶,込是典型的凋制現象。困5- 17カ歯面磨損信号的倒頻譜困,在圏5-17 上能移得到明湿的周期性.肘同同隔カ0.08s,対座頻率カ12.5Hz,与歯発I所在紬的装頻f (12. 45Hz)比較- -致。

5-18为采集齿轮箱实验台断齿故障振动信号的时域波形图。图5- 19为其对应的功率谱图,由图5- 19可得到齿轮啮合频率f (385.95Hz)2f. 处有明显谱线,同时在f。两侧有以齿轮1所在轴转频f2f为间隔的边频带,在2f.两侧有以后为间隔的边频带,由此可见随着故障程度的增加,调制现象更加明显。图5 - 20为断齿信号的倒频谱图,同图5- 17相比,倒频谱谱线的能量增加,周期性更加明显,时间间隔也为0.085,对应频率为12. 5Hz,与齿轮1所在轴的转频fa (12. 45Hz)比较一致。通过倒频谱的比较可以看出,虽然齿轮故障的严重程度不同,利用倒频谱分析都可以较好的提取出故障特征信息。

2.实际应用中应注意的问题
基础(本底)噪声水平的影响。在实际所测得的摩托车链轮振动信号中,由于存在宽带噪声,会使功率谱上边频成分的有效高度发生变化(变小),如图5-21所示。由此所得到的倒频谐,其对应的峰值也会变小。由于这一原因,所以只有在同样的基础(本底)噪声下测得的倒频谱才可以进行相互比较。

不同测量参数带来的影响。在齿轮的故障诊断中,通常是测取振动的加速度或速度信号。从理论上讲,测量参数的选择不会影响分析结果,只是影响频谱的形状,如图5 - 22所示。一般情况下,加速度信号能够出高频成分,而速度信号则突出低频成分。因此,在实际测量时需要根据我们所感兴趣的频段以及实际对象的频带范围来选择测量参数。如果希望能同时兼顾高频及低频段,那么测量参数的选择原则就应该是使高频和低频成分均落在个较 小的动态范围内。如果不同频段内信号成分的数量级相差太大,则信号太弱的频段就容易被噪声所淹没。这种效应会在一定程度 上影响倒频谱分析的结果。

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