齒輪傳動系統齒根裂紋早期故障識別

摘要：建立齒輪系統動力學模型,分析不同深度的齒根裂紋齒輪系統的振動響應和裂紋的故障特征,采用經驗模式分解EMD(Empirical Mode Decomposition)方法與頻域分析對齒輪早期裂紋故障實驗中振動加速度傳感器獲取的齒輪箱振動信號進行分析。用EMD方法分別將0 mm、2 mm、4 mm的齒輪齒根裂紋故障信號分解為本征模式IMF(intrinsic mode function),對各IMF分量進行頻域分析并與仿真信號對比。結果表明:仿真結果可清晰得到齒輪早期裂紋故障的特征頻率,通過頻譜分析,齒輪裂紋故障其對嚙合頻率的幅值影響不大,但隨裂紋深度增加,嚙合頻率及其倍頻附近的邊頻帶幅值增加;與實驗信號進行對比,現象均符合裂紋故障特征。由此可以看出EMD方法可以有效的實現齒輪裂紋早期故障的識別。