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標題: 行星齒輪-損傷信號的檢測 [打印本頁]
作者: 浦原喜助    時間: 2016-5-15 23:02
標題: 行星齒輪-損傷信號的檢測
最近在做有關行星齒輪箱損傷信號的特征頻率的提取，行星齒輪機構里面包含了3個行星齒輪，1個太陽輪，1個內齒輪和1個行星架。其中內齒輪是固定的，行星架與外面一個輸入端的直齒輪嚙合來驅動行星齒輪，從而驅動太陽輪來輸出扭矩。傳感器裝在內齒輪的外面，在太陽輪上也有傳感器，具體機構簡圖見下圖：（各個齒輪的齒數都在上面了）
0 i; D# S. C( A% ]6 pring gear=內齒輪; p) ?8 k  `$ Q1 o) m8 q3 ]! c+ E
sun gear=太陽輪* \. s8 d, [  L& _) {( E9 j  f, }
planet gear=行星輪
) o$ N2 G; ^+ nplanet carrier=行星架9 S+ L( ?9 c5 p6 z; @. b
drive shaft=驅動軸
3 E, t$ ~0 a8 Z  z- {/ ?driven shaft=從動軸9 H9 Z( K: H2 U+ P
spur gear=和行星架固定在一起旋轉的直齒輪& {, }* s! B8 [8 x
pinion gear=驅動軸上的齒輪& O- [' _+ \# p1 @* G1 t3 e( N* T
+ }+ z0 ]7 x7 f- J" [# R
其中一個行星齒輪上的一顆齒的齒根有一個裂紋（crack），然后輸入端的電機速度從0開始加速到一定值。現在的問題是如何將這個損傷信號提取出來？ 普通齒輪箱那一套方法是不行了，自己也上網看了很多論文，但不是很明白，像TSA（時間平均法），階次跟蹤（order tracking）什么的，以及還有其他什么具體方法，求助各位大俠給俺仔細講講方法吧。。。
1 D9 J2 I3 Z; \: ~8 D# ~# c- q" v9 k' O# X( x2 V8 i2 I
作者: 楊美超624    時間: 2016-5-16 07:08
您用的什么傳感器？謝謝
作者: 浦原喜助    時間: 2016-5-16 08:50
本帖最后由 浦原喜助 于 2016-5-16 08:51 編輯 ; A& z9 a: x. t
楊美超624 發表于 2016-5-16 07:08
2 }0 s( r& H4 L# O2 h8 g1 z0 \: |1 f您用的什么傳感器？謝謝

& Y8 @. {1 U* [( [" i$ \內齒輪上的是Brüel&Kjaer  4394， 太陽輪上的是Brüel&Kjaer 4393% F) t1 O  ~5 C1 G+ C; U
% U2 {( W" ~8 ]9 L% t* d

1 h: f' {4 c5 ]( P" t( e. P3 U# {
作者: 成形極限    時間: 2016-5-16 09:18
你得先明白這個缺陷會激發出什么樣的信號，否則就是瞎鬧
作者: 浦原喜助    時間: 2016-5-16 21:56
成形極限 發表于 2016-5-16 09:18+ m1 _* r/ J) C% z: B
你得先明白這個缺陷會激發出什么樣的信號，否則就是瞎鬧
9 n# v$ y" @0 R* `# r6 L0 a
信號如下圖所示： 30s 電機從6Hz到18Hz 外載荷40Nm  }  ?0 v1 D5 s) k( M& D
故障確實很明顯，現在的問題是如何把故障信號的一階二階三階頻率找出來，從外形看故障信號外面有一層包絡，故障頻率的信息應該就包含在里面，但就是不知道如何取出來，大俠這樣應該比較清楚了吧+ w/ x$ I* m- t3 M" D- a

" F( a! c" x6 k8 m2 y" _& Q  M) U4 p- a
作者: 成形極限    時間: 2016-5-17 10:25
沒故障的信號時域圖有沒有呢？
作者: 成形極限    時間: 2016-5-17 10:26
另外故障明顯是指的零件故障明顯，還是故障信號明顯？
作者: 浦原喜助    時間: 2016-5-17 12:42
成形極限 發表于 2016-5-17 10:256 s; A9 l& g  U6 T& ]
沒故障的信號時域圖有沒有呢？

5 ?4 ]1 D. c$ b3 g. a) Z沒故障的應該就是顏色深的哪些信號，故障信號就是顏色淺的那些，現在齒輪箱被那個research的學生搞壞了， 暫時測不了數據
& v, `& T6 G( ]" {
作者: 浦原喜助    時間: 2016-5-17 12:43
成形極限 發表于 2016-5-17 10:26+ |- ~0 p5 u5 m) R6 }
另外故障明顯是指的零件故障明顯，還是故障信號明顯？
9 N7 W- f; _: s; p/ F
圖上當然是故障信號明顯啊
9 J. }: p# _) p
作者: 成形極限    時間: 2016-5-17 15:26
從圖上看是故障信號的幅值比較大，但是頻率似乎比較低
作者: 浦原喜助    時間: 2016-5-17 16:55
成形極限 發表于 2016-5-17 15:26
& Q0 P! y" p$ G  s! @. q; `' R7 Y. z從圖上看是故障信號的幅值比較大，但是頻率似乎比較低

% [8 n, e: _" T對 頻率不高的
& O$ S5 @( b7 O6 G
作者: 成形極限    時間: 2016-5-17 17:09
是啊，你得分析為什么這個缺陷會導致頻率降低，幅值增加，到底頻率改變到多少，為什么，幅值是怎么變化，能夠理論推導，然后再來看其信號的象是不是和理論一致，而不是在信號中找什么差異或者規律。否則這種故障診斷沒有任何意義，都是馬后炮。
$ s! Z9 V* _1 A, h1 j8 V) X及時在信號中找規律，也都是基于統計學的，大量的實驗
作者: 浦原喜助    時間: 2016-5-17 21:49
成形極限 發表于 2016-5-17 17:09
3 [& [' G: q5 R' c; n7 C是啊，你得分析為什么這個缺陷會導致頻率降低，幅值增加，到底頻率改變到多少，為什么，幅值是怎么變化，能 ...

& `( Y& n: x5 P0 N6 C# l大俠 不是缺陷導致頻率降低 是缺陷的頻率就是這樣的 幅值變化這個圖上已經很明顯了，然后統計學在這里沒有用的，這里要用到信號處理的手段，短時傅里葉，小波變換，時域轉角度域變換。# |8 U1 X4 S& E* G: \2 \) O
作者: 浦原喜助    時間: 2016-5-17 21:50
@老鷹 能不能麻煩鷹大把這貼同時發到振動的板塊去啊
作者: 成形極限    時間: 2016-5-18 10:26
說老實話，搞故障診斷的很多都是走入歧途。不分析引起信號的機理，只是去搞什么信號處理，緣木求魚
作者: 海鵬.G    時間: 2016-5-18 10:42
提示: 作者被禁止或刪除 內容自動屏蔽
作者: 劉景亞    時間: 2016-5-18 17:37
行星傳動的故障頻率比較特殊，存在調制的現象。
( S! y' Z8 x5 [( Q這種調制有一種并不是真實的，而是由于觀測原因得到的“假調制”。6 y) k( I$ @5 p& Z
從LZ的時域圖看，存在調制現象，可以頻域圖上看一下，會有邊頻產生。
4 H+ O8 m+ \, Q9 Y/ }3 w' o0 ?; M推薦找一下P.D.Smith的經典文章看一下。
作者: 劉景亞    時間: 2016-5-18 17:38
另外這個行星傳動理論上的嚙合頻率，不知LZ計算出來沒有？



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