錐齒輪減速器的頻譜分析 [擺線針輪減速機]

錐齒輪減速機頻譜分析。在正常狀態下，錐齒輪減速機產生的平穩振動信號的峭度值基本接近于 3 ，但由于環境噪聲的影響其值般不等于 3 ，而是在 3 的上下波動。齒輪減速馬達沖擊現象越明顯則波動越大，偏離 3的程度也越大。因此可以依據齒輪減速馬達信號峭度值與 3 的偏移量對信號的沖擊現象進行簡單的分類。
錐齒輪減速機結合峭度定義可知，小波包分解后，哪頻率段峭度值出現峰值波動，表明這頻率段存在沖擊成分。齒輪減速馬達觀察圖可以很清楚地看到信號的沖擊頻率成分，利用小波包分解可準確檢測平穩時間序列中包含的沖擊成分。為了識別故障，先齒輪減速馬達獲取信號的小波包分解重構系數，并將這些系數作為特征向量計算出其峭度 (Kurtosis) 值。錐齒輪減速機峭度廣泛的應用于機械設備振動監測中，因此對于齒輪減速馬達正常運行及非正常運行的機械設備便產生了經驗標準數值來評判機械設備當前的工作狀態。在錐齒輪減速機工況監測中，將正常狀態下運行的錐齒輪減速機振動信號的峭度值設定范圍為 (3 ～ 4.5) 。比較節點 (3, 0) ～ (3, 7) 處小波包重構信號的齒輪減速馬達峭度值大小并結合峭度定義作進步分析，就可對系統進行監測和故障信息提取。由 8 個節點處小波包分解后的重構信號的峭度值大小計算結果。
齒輪減速馬達利用傳統的頻譜分析方法只能從頻譜圖上了解振動信號所包含的頻率成分，而無法確定具體頻率成分的振動形式，因此無法對具體的頻率成分進行進步的分析研究。而利用小波包分解與重構技術則不僅可以觀察到振動信號所包含的頻率成分，同時也能夠確定齒輪減速馬達任意頻率成份的具體振動形式。在此利用小波包分解技術對錐齒輪減速機的振動信號進行分解，選取分解層數為3，小波基選‘ db2 ’小波，小波包分解的結果。圖下的數字表示對應的小波包結點數。
錐齒輪減速機小波包的分解系數的重構信號，即重構某小波包，只需保留這小波包的數據，而把這層中其他小波包的數據置為零。然后把經處理的齒輪減速馬達小波包數據代入重構公式 (4.60) ，經過 J層重構之后就可以把這小波包的時域分辨率提高到原來的大小(信號長度恢復)。分析該減速機的動信號的3層小波包分解結果不難看出，在節點 (3, 0) 和節點 (3, 1)處的小波包分解系數及齒輪減速馬達重構系數有明顯周期性，錐齒輪減速機觀察它們各自的頻譜圖，已知節點 (3, 0) 處小波的頻段為 {0 ～ 320Hz}，在這個頻段中210Hz 這個頻率所激起的能量高 (520W) ，而該頻率就是 Z2 齒輪的嚙合頻率。同樣方法，節點 (3, 1) 處小波包的頻段為 {320 ～ 640Hz} ，該頻段內大的能量峰值 (580W) 出現在420Hz處，此即為錐齒輪減速機Z2 齒輪嚙合頻率的 2 倍頻。因此可以得出結論。/zhijiaozhou.html

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