基于多传感数据融合的变速运行齿轮异常振动故障诊断

作     者：周光祥 李鹏 江德业 ZHOU Guangxiang;LI Peng;JIANG Deye

作者机构：桂林电子科技大学电子信息学院广西北海536000 

出 版 物：《机床与液压》 (Machine Tool & Hydraulics)

年 卷 期：2024年第52卷第7期

页      面：220-225页

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：广西自然科学基金面上项目(2022GXNSFAA035616) 

主　　题：多传感数据融合 变速运行齿轮 异常振动信号 特征提取 

摘      要：变速运行齿轮异常振动故障诊断性能过差会增加汽车维护成本,缩短齿轮使用寿命。为了及时识别齿轮故障,保证汽车变速器总成具有良好的振动特性,提出基于多传感数据融合的变速运行齿轮异常振动故障诊断方法。通过分析多传感器数据融合技术,掌握变速运行齿轮异常振动故障诊断的理论框架,并以此为基础,参考传感器融合模块、特征级并行多神经网络局部诊断模块和终端分类模块,结合变分模态分解、多通道加权融合和单隐层前馈神经网络训练算法,从信号采集、信号特征提取和信号特征分类3个步骤实现变速运行齿轮异常振动故障诊断。实验结果表明:在齿轮发生轻度磨损时,磨损振动信号的幅值在20~40 mV之间,磨损振动信号的频率在0~4000 Hz区间;中度磨损时,信号的幅值在30~55 mV之间,信号频率在3000~7000 Hz区间;重度磨损时,信号幅值在50~70 mV之间,信号频率在6000~12000 Hz区间,且各阶段诊断结果均与故障程度的实际转折点吻合。由此可知在各样本数量均相同的情况下,提出的故障诊断方法预测值与真实值均相同,故障程度和故障类型的诊断性能均较好。