基于子信号联合加权包络抗噪相关的齿轮故障诊断方法技术

本发明专利技术公开一种基于子信号联合加权包络抗噪相关的齿轮故障诊断方法，首先通过信号序列逐元素平方‑低通滤波‑平方根计算过程将原始振动信号序列转换成包络信号，再根据不同的时间间隔对包络信号进行重构，得到一系列子信号，并基于L‑矩理论指标计算各子信号的故障信息表征度量，接着结合Sigmoid函数变换为每个子信号派分权重，再基于包络信号、重构子信号以及其相应的权重，计算包络信号序列与重构子信号的联合加权包络抗噪相关函数，最后根据所绘制的联合加权包络抗噪相关函数随时间间隔的变化图中特征峰所对应的时间间隔值的倒数确定特征频率，最终识别齿轮故障。本发明专利技术能够在信号长度有限和复杂噪声干扰的情况下仅基于时域分析可靠识别齿轮故障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及旋转机械齿轮箱设备状态监测与故障诊断领域，尤其涉及一种基于子信号联合加权包络抗噪相关的齿轮故障诊断方法。

技术介绍

1、齿轮箱主要包括壳体、齿轮、滚动轴承、轴、固定件、密封件和其他元件，是各类大型旋转机械诸如风力发电机、回转式压缩机、汽轮机等最为常用的变速传动部件。一方面，齿轮箱的质量、运行平稳性和噪声等往往是体现机械制造质量的重要指标，且根据统计数据，各种机械传动系统故障的主要原因是设计、制造和维护等的不足。另一方面，齿轮箱由于长期在高速、重载的恶劣运行条件下工作，可能会发生各种故障，轻则致使机器性能下降，重则可能引发系统级的灾难性事故。因此，要提高齿轮箱运行的可靠性，一方面要改进设计、制造和装配质量，而另一方面则要提高运行维护水平，对齿轮箱开展运行状态的实时监测和故障诊断，及时检测到齿轮箱齿轮早期故障的产生并采取措施，可以有效地提高设备的预后和健康管理水平，从而保障工业安全和稳定生产，其具有极其显著的现实工程意义。

2、由于结构和工作原理上的一些特点，齿轮箱的振动信号十分复杂，在对其进行故障诊断时，往往需要同时在时域和频域上进本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于子信号联合加权包络抗噪相关的齿轮故障诊断方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于子信号联合加权包络抗噪相关的齿轮故障诊断方法，其特征在于，所述步骤一中，采集的信号序列记为s(t)，t＝1，2，3，...，N，N为总采样点数，采样频率记为fs；所使用的振动加速度传感器频率响应参数应不小于2kHz，对振动信号序列的采样频率fs应不小于5.12kHz，不大于64kHz，采样点数应满足max{fs/10，min{fs/8，2fs/Fr}}≤N≤fs/2，其中Fr为被测的齿轮箱设备所有转轴转速中的最低转速。

3.根据权利要求1所述的基于子信号联合加...

【技术特征摘要】

1.一种基于子信号联合加权包络抗噪相关的齿轮故障诊断方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于子信号联合加权包络抗噪相关的齿轮故障诊断方法，其特征在于，所述步骤一中，采集的信号序列记为s(t)，t＝1，2，3，...，n，n为总采样点数，采样频率记为fs；所使用的振动加速度传感器频率响应参数应不小于2khz，对振动信号序列的采样频率fs应不小于5.12khz，不大于64khz，采样点数应满足max{fs/10，min{fs/8，2fs/fr}}≤n≤fs/2，其中fr为被测的齿轮箱设备所有转轴转速中的最低转速。

3.根据权利要求1所述的基于子信号联合加权包络抗噪相关的齿轮故障诊断方法，其特征在于，所述步骤三中，使用阻带衰减为60db的低通滤波器对振动信号执行零相位滤波，低通滤波的截止频率ωfl为500hz。

4.根据权利要求1所述的基于子信号联合加权包络抗噪相关的齿轮故障诊断方法，其特征在于，所述步骤五的计算公式如下：

5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴大转，侯耀春，向甜，武鹏，黄滨，杨帅，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：