[硕士论文] 2009年河南省抽检硕士学位论文-基于振动信号分析的提升机齿轮箱... [复制链接]

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　　2009年河南省抽检硕士学位论文 基于振动信号分析的提升机齿轮箱故障诊断研究 共88页，36085字。
　　
摘 要
　　
本论文介绍了矿井提升机及其齿轮箱的结构原理，指出了确保齿轮箱可靠运行是确保提升机安全运行和矿井安全生产的重中之重。针对以上问题，论文阐述了矿井提升机齿轮箱的振动与故障机理，结合传统的时域振动分析法、频域（FFT）分析法、细化分析和齿轮箱边频带分析法等振动信号处理方法。同时，论文以MATLAB7.0为软件平台，实现了利用同态解调原理对复杂的提升机齿轮箱振动信号进行分析处理，并从中提取出了提升机齿轮箱的故障特征信息；在此基础上，论文利用了小波分析理论良好的时频分析能力，对提升机齿轮箱振动信号进行分析处理，突出了齿轮箱故障特征的在时域和频域里的对应性，弥补了时域分析、幅值谱分析和同态解调谱分析等分析方法的不足。最终，论文成功地对矿井提升机齿轮箱进行了状态监测与故障诊断，并达到了快而准的工程应用效果,为矿山企业对矿井提升机进行合理地维护和确保提升机安全运行提供了理论依据，实现了理论成果应用于工程实际并转化为生产力的目的。
　　

　　
关键词：提升机；齿轮箱；故障诊断；振动信号分析
　　
目录
　　
摘 要    I
　　
ABSTRACT    III
　　
目录    V
　　
1引 言    1
　　
1.1 提升机故障诊断国内外研究的现状    1
　　
1.1.1 提升机故障诊断理论与诊断方法的研究    1
　　
1.1.2 故障诊断技术在提升机上的应用    2
　　
1.1.3 提升机故障诊断存在的问题    2
　　
1.2 齿轮箱振动故障诊断的研究现状及发展趋势    3
　　
1.2.1 齿轮箱振动故障诊断的研究现状    3
　　
1.2.2 齿轮箱振动故障诊断的发展趋势    4
　　
1.3 本课题研究的目的和意义    5
　　
1.4 本课题的主要研究内容及创新点    5
　　
2 矿井提升机齿轮箱振动故障诊断研究    7
　　
2.1 矿井提升机原理结构及减速机原理结构分析    7
　　
2.1.1矿井提升机原理与结构分析    7
　　
2.1.2矿井提升机齿轮箱结构分析    10
　　
2.2 矿井提升机齿轮箱振动故障机理分析    11
　　
2.2.1 矿井提升机齿轮箱振动信号的调制原理探讨    12
　　
2.2.2 矿井提升机齿轮箱典型故障机理研究    14
　　
2.3 矿井提升机齿轮箱典型故障的振动频率特性分析    22
　　
2.3.1正常状态    23
　　
2.3.2齿面磨损故障    23
　　
2.3.3齿形误差故障    24
　　
2.3.4断齿故障    24
　　
2.3.5点蚀故障    24
　　
2.3.6轴类故障    24
　　
2.3.7箱体共振故障    25
　　
2.4 本章小结    25
　　
3 齿轮箱振动信号分析方法研究    27
　　
3.1 时域分析方法的分析研究    27
　　
3.1.1 统计分析方法    27
　　
3.1.2 时域波形分析法    30
　　
3.2 频域分析法的分析研究    31
　　
3.2.1 频域分析（FFT）法    31
　　
3.2.2 倒频谱分析    35
　　
3.2.3 细化分析法    36
　　
3.2.4齿轮箱的边频带分析法    36
　　
3.3齿轮箱振动信号同态解调原理的探讨    37
　　
3.3.1齿轮箱调幅信号同态解调分析    37
　　
3.3.2 同态解调系统中数字滤波器分析    38
　　
3.3.3 基于MATLAB平台的同态解调原理的实现    39
　　
3.4 本章小结    41
　　
4 基于小波理论的齿轮箱振动信号处理研究    43
　　
4.1小波理论分析    43
　　
4.1.1连续小波变换    43
　　
4.1.2离散小波变换    44
　　
4.1.3小波级数    44
　　
4.2小波包理论分析    45
　　
4.2.1 小波包分解原理    45
　　
4.2.2 离散小波包算法    46
　　
4.3 基于MATLAB平台的小波理论分析的实现    47
　　
4.4 本章小结    49
　　
5平煤五矿提升机齿轮箱振动故障诊断研究    51
　　
5.1  提升机齿轮箱传动示意图及主要技术参数    51
　　
5.1.1 提升机传动方式分析    51
　　
5.1.2 提升机传动机构主要参数分析：    51
　　
5.2 提升机齿轮箱振动测试与诊断方案的制定    53
　　
5.2.1正确选择测试方式和测定参数    53
　　
5.2.2 振动测试测点的合理布置    53
　　
5.2.3 测试仪器的配置    54
　　
5.2.4 齿轮箱诊断方案确定    55
　　
5.3  提升机齿轮箱故障诊断与分析研究    55
　　
5.3.1 齿轮箱简易诊断    55
　　
5.3.2 齿轮箱精密诊断    56
　　
5.4  矿井提升机齿轮箱精密诊断结果    71
　　
5.5  本章小结    71
　　
6结论    73
　　
6.1论文完成的主要工作    73
　　
6.2 论文的主要结论    73
　　
6.3 今后工作展望    74
　　
参考文献    75

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