基于物理模型驱动优化WPD的弧齿锥齿轮故障诊断方法研究

作     者：吴家腾 李威 方志超 童成彪 徐新明 Wu Jiateng;Li Wei;Fang Zhichao;Tong Chengbiao;Xu Xinming

作者机构：湖南农业大学机电工程学院长沙410125 

出 版 物：《电子测量与仪器学报》 (Journal of Electronic Measurement and Instrumentation)

年 卷 期：2023年第37卷第8期

页      面：214-222页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 07[理学] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：湖南省教育厅科研优秀青年(22B0199) 湖南省自然科学基金(2021JJ30347) 湖南省重点研发计划(2022NK2028)项目资助 

主　　题：弧齿锥齿轮 故障诊断 动力学建模 小波包分解 

摘      要：弧齿锥齿轮作为收获机主动力输出的关键零部件,其故障表现通常为激励脉冲,为实现农业收获机主传动齿轮箱故障及时有效地监测诊断,本文提出基于物理模型驱动优化的小波包分解方法(wavelet packet decomposition,WPD)。针对齿轮损伤的多分量调制现象,该方法根据小波基函数特定时频窗口分析信号的特点,通过建立齿轮损伤集中参数模型,辅助筛选适应齿轮损伤特性的小波包分解系数,以此优化分解信号所选用的小波基函数,使之具有更好的提取齿轮故障特征信息的能力。通过对实验信号和藠头收获机齿轮故障信号的包络谱分析,验证了该方法能够有效地应用于收获机齿轮故障诊断。