齒輪泵故障機(jī)理分析及診斷方法研究.pdf

1、齒輪泵作為液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)元件，其工作狀況將直接影響整個(gè)液壓系統(tǒng)乃至設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行和可持續(xù)生產(chǎn)，故對(duì)齒輪泵故障機(jī)理及故障診斷研究具有重要意義。本文以齒輪泵為研究對(duì)象，綜合流體動(dòng)力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、信號(hào)處理以及信息融合等多學(xué)科理論對(duì)齒輪泵輪齒的工作狀態(tài)進(jìn)行分析，達(dá)到故障診斷和狀態(tài)分析的目的。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）綜合考慮齒輪泵內(nèi)部流場(chǎng)與結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，建立齒輪泵內(nèi)部流場(chǎng)模型，通過(guò)內(nèi)部流場(chǎng)參數(shù)特點(diǎn)分析流動(dòng)特性，分析內(nèi)部流場(chǎng)激勵(lì)條件下常見沖

2、擊形式；研究齒輪泵輪齒結(jié)構(gòu)特征，建立輪齒的動(dòng)力學(xué)模型，在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上對(duì)齒輪副固有頻率進(jìn)行計(jì)算；結(jié)合流場(chǎng)模型和齒輪副動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)內(nèi)部流場(chǎng)中常見的沖擊誘導(dǎo)產(chǎn)生的輪齒失效進(jìn)行相關(guān)的仿真和數(shù)值計(jì)算研究，分析在激勵(lì)條件下齒輪齒面應(yīng)力應(yīng)變的分布，進(jìn)一步對(duì)內(nèi)部流場(chǎng)產(chǎn)生的激勵(lì)誘導(dǎo)輪齒的失效機(jī)理進(jìn)行分析研究，得到齒輪副在內(nèi)部流場(chǎng)中的失效形式和誘導(dǎo)因素。
　　（2）將基于最優(yōu)分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的階次譜分析方法對(duì)齒輪泵啟動(dòng)過(guò)程的非平穩(wěn)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行降

3、噪和特征提取，并研究故障特征分量的特點(diǎn)。在利用分?jǐn)?shù)階傅里葉變換對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行降噪的過(guò)程中，提出利用粒子群算法進(jìn)行分?jǐn)?shù)階階次尋優(yōu)的方法，與步長(zhǎng)搜尋法相比，得到更加精確的數(shù)據(jù)結(jié)果，并大大減少階次尋找過(guò)程的計(jì)算量。在特征分量分?jǐn)?shù)階域進(jìn)行以能量聚集中心為濾波中心的帶通濾波處理，較好的改善信號(hào)的信噪比。針對(duì)齒輪泵啟動(dòng)過(guò)程中的振動(dòng)信號(hào)的非平穩(wěn)特征，選用階次譜分析對(duì)降噪后的信號(hào)進(jìn)行分析，得到能夠準(zhǔn)確反映齒輪泵工作狀態(tài)的特征信息。
　?。?）針對(duì)

4、齒輪泵故障決策過(guò)程中證據(jù)間沖突問(wèn)題，對(duì)證據(jù)源中證據(jù)間的沖突程度問(wèn)題進(jìn)行改善，對(duì)證據(jù)間的沖突進(jìn)行重新分配，并對(duì)證據(jù)模型進(jìn)行相應(yīng)的修正，解決證據(jù)間強(qiáng)烈沖突問(wèn)題，保留證據(jù)中的有用信息。對(duì)齒輪泵的狀態(tài)信息特征進(jìn)行決策研究，與經(jīng)典的證據(jù)理論的融合結(jié)果相對(duì)比，得到具有較高可信度的結(jié)論，為齒輪泵的故障診斷研究提供理論研究基礎(chǔ)。
　　通過(guò)對(duì)齒輪泵的故障機(jī)理研究，使齒輪泵失效分析更加明確、全面；利用振動(dòng)信號(hào)對(duì)齒輪泵的故障進(jìn)行研究，達(dá)到齒輪泵故障診斷