减速器小波分析的开题报告
基于小波分析的电机故障检测方法的研究的开题报告
基于小波分析的电机故障检测方法的研究的开题报告1. 研究背景和意义电机作为工业生产中最为常见的电力设备之一,在各种生产过程中都扮演着重要的角色。
然而,由于电机工作特性的复杂性,其故障率较高,给企业生产带来了损失。
因此,如何及时、准确地检测电机故障,对于企业的长远发展具有重要意义。
传统的电机故障检测方法主要包括声音、振动和电信号等方面的检测,这些方法存在着检测精度、准确度低、检测成本高等缺点。
近年来,基于小波分析的电机故障检测方法正逐渐成为研究的热点。
小波分析是一种时频分析方法,可以把信号在时域和频域上分解,并显示出随时间变化的特征。
这种方法比传统频谱分析更加精确和准确,可以提高电机故障的检测能力和精度。
2. 研究内容和方法本论文拟从以下几个方面展开研究:(1)小波分析理论及其应用本研究将系统地探讨小波分析理论的基本原理、算法和应用场景,综述小波分析在信号处理、图像处理、语音处理等领域的应用,并详细讨论基于小波分析的电机故障检测方法。
(2)电机故障信号采集和预处理本研究将对电机故障信号的采集和预处理进行系统的研究,包括信号采集装置的选择、数据的存储和处理等方面。
同时,还将对采集的原始数据进行滤波、降噪等预处理操作,提高小波分析的效果。
(3)小波分析在电机故障检测中的应用本研究将采用小波分析方法对电机工作状态进行分析,并根据分析结果对电机的故障类型和位置进行预测和诊断。
此外,本研究还将基于小波分析方法建立一套完整的电机故障检测体系,实现对电机故障的全面监测、分析和预测。
3. 预期成果和意义本研究计划通过基于小波分析的电机故障检测方法,提高电机故障检测的准确度和精度,缩短电机故障的诊断时间,减少企业生产的经济损失。
同时,本研究还将为电机故障检测技术的发展,提供一种新的思路和方法。
基于小波包分析和支持向量机的齿轮箱故障诊断方法研究的开题报告
基于小波包分析和支持向量机的齿轮箱故障诊断方法研究的开题报告一、研究背景和意义齿轮箱是机械设备中运转速度较高、负载较大、运动惯量较大的重要部件,其稳定运行一直是工业生产中的关键问题。
齿轮箱的故障诊断技术是保障工业设备正常运行的重要手段之一。
目前,齿轮箱的故障诊断技术已经得到了广泛的应用,然而,由于齿轮箱作为容易出现故障的机械部件,其故障类型多样,故障形态复杂,因此齿轮箱故障诊断技术的提高仍然是工业生产中的研究热点。
传统的齿轮箱故障诊断方法主要基于频域分析和时域分析等信号处理方法,但这些方法往往不能有效地解决故障信号中存在的复杂非线性特征。
近年来,小波包分析(WPA)和支持向量机(SVM)等新兴研究技术被引入到齿轮箱故障诊断领域中,并已经在某些方面取得了优秀的成果。
因此,本研究将探究基于小波包分析和支持向量机的齿轮箱故障诊断方法,以期提高齿轮箱故障诊断的准确性和精度,为齿轮箱故障快速诊断提供有效的技术支持。
二、研究内容和方法本研究的主要研究内容和方法如下:(1)齿轮箱故障特征提取基于小波包分析,提取齿轮箱故障信号的时频域特征,将其转化为小波包系数,对所提取的小波包系数进行滤波和降噪处理。
(2)特征选择和数据预处理基于SVM分类器,选择有效特征,减少特征集的维度,并对所选特征的数据进行预处理。
(3)基于SVM的齿轮箱故障诊断采用多种不同的SVM模型进行特征分类和齿轮箱故障诊断,选择准确率最高的模型完成齿轮箱故障诊断。
三、研究预期成果通过本研究的实施,预计可以达到以下研究成果:(1)建立一种基于小波包分析和支持向量机的齿轮箱故障诊断模型,提高了齿轮箱故障诊断的准确性和精度。
(2)优化了齿轮箱故障特征提取和特征选择方法,提高了数据预处理的能力和效率。
(3)验证了所建立模型的实用性和有效性,拓展了齿轮箱故障诊断技术的研究和应用领域。
四、研究计划及时间安排本研究时间为两年,计划安排如下:(1)第1年11月-第2年6月:研究文献综述,明确研究目标,确定研究策略和方法。
行星减速器开题报告
20世纪70年代至90年初,我国的高速齿轮技术经历测绘仿制、技术引进到独立设计制造3个阶段。我国的低速重载齿轮技术,特别是硬齿面齿轮技术也经历了绘测仿制等阶段,从无到有逐步发展起来。除了摸索掌握制造技术外,在20世纪80年代末至90年代初推广硬齿面技术过程中,我们还做了解决“断轴”、“选用”等一系列有意义的工作。
机械毕业设计是机械工程类专业学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节,是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。
培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力,拓宽和深化学生的知识。
设计条件:
圆锥齿轮转动与NGW串联,卧式轴向部分机体。大修期限为1年,每年工作300日,每日工作24小时。
原始数据:
公称传动比为52,高速轴的转速为1800r/min,低速轴输出转矩为6000 N.M。
6.进度安排
1)查阅文献、收集资料、了解课题、阅读文献及外文资料翻译,开题报告 4-6周
2)总体方案设计 7周
模块化设计技术对通用和标准减速器旨在追求高性能和满足用户多样化大覆盖面需求的同时,尽可能减少零部件及毛坯的品种规格,以便于组织生产,使零部件生产形成批量,降低成本,取得规模效益。
其他技术的发展还表现在理论研究更完善、更接近实际;普通采用各种优质钢锻件;材料和热处理质量控制水平的提高;结构设计更合理;轴承质量和寿命的提高等方面。这些技术的应用和日趋成熟,使齿轮价格比大大提高,产品越来越完美。
减速器的开题报告
减速器的开题报告减速器的开题报告一、引言减速器是一种常见的机械传动装置,广泛应用于各个领域,如机械制造、汽车工业、航空航天等。
减速器的作用是通过减小输入轴的转速,增加输出轴的扭矩,从而实现机械系统的传动和控制。
本文将对减速器的原理、分类和应用进行研究和探讨。
二、减速器的原理减速器的原理是通过齿轮传动来实现输入轴和输出轴之间的转速和扭矩的转换。
齿轮是减速器的核心部件,其传动效率高、传动比稳定,因此被广泛应用。
减速器的工作原理可以简单概括为:输入轴通过齿轮的转动将动力传递给输出轴,同时减小转速和增加扭矩。
三、减速器的分类根据传动方式的不同,减速器可以分为齿轮减速器、链传动减速器、带传动减速器等。
其中,齿轮减速器是最常见和常用的一种。
根据齿轮的组合方式,齿轮减速器又可以分为平行轴齿轮减速器、直角轴齿轮减速器和行星齿轮减速器等。
每种减速器都有其特点和适用范围,根据实际需求选择合适的减速器非常重要。
四、减速器的应用减速器广泛应用于各个领域,以下是几个典型的应用案例:1. 机械制造:在机床、起重机械、输送设备等机械制造领域,减速器常用于传动和控制系统。
通过合理选择减速器,可以实现精确的转速控制和高效的动力传递。
2. 汽车工业:在汽车的发动机、变速器和传动系统中,减速器起着至关重要的作用。
它们能够将发动机的高速旋转转换为车轮的低速高扭矩输出,从而提供足够的动力和驾驶舒适性。
3. 航空航天:在航空航天领域,减速器被广泛应用于飞机、直升机、航天器等飞行器的动力传动系统。
减速器的高可靠性和高效率对于飞行器的安全和性能至关重要。
五、减速器的发展趋势随着科技的进步和工业的发展,减速器也在不断演进和改进。
以下是几个减速器发展的趋势:1. 小型化:随着机械设备的小型化和轻量化趋势,减速器也需要变得更加紧凑和轻便,以适应现代机械系统的需求。
2. 高效率:提高减速器的传动效率是一个重要的发展方向。
通过采用新材料、精密制造和优化设计,减少能量损失,提高传动效率。
齿轮减速器开题报告
齿轮减速器开题报告齿轮减速器开题报告引言:齿轮减速器作为一种常见的机械传动装置,广泛应用于工业生产和机械设备中。
它通过齿轮的啮合,将高速旋转的输入轴转变为低速旋转的输出轴,从而实现传动比的调节。
本文旨在探讨齿轮减速器的工作原理、设计和应用领域,以及未来的发展方向。
一、齿轮减速器的工作原理齿轮减速器的工作原理基于齿轮的啮合原理。
当两个齿轮啮合时,驱动齿轮(输入轴)的旋转会传递给被驱动齿轮(输出轴),从而实现转速的减小。
齿轮减速器的传动比取决于驱动齿轮和被驱动齿轮的齿数比例。
一般而言,驱动齿轮的齿数较大,被驱动齿轮的齿数较小,传动比就越大,输出转速就越低。
二、齿轮减速器的设计齿轮减速器的设计需要考虑多个因素,包括传动比、承载能力、可靠性和效率等。
首先,传动比的选择应根据实际需求来确定,以确保输出轴的转速满足要求。
其次,齿轮的材料和制造工艺也需要仔细选择,以确保其承载能力和可靠性。
同时,减速器的效率也是一个重要指标,设计时应尽量减小能量损失,提高传动效率。
三、齿轮减速器的应用领域齿轮减速器广泛应用于各个领域,如机械制造、汽车工业、航空航天等。
在机械制造中,齿轮减速器常用于各类机床、起重设备和输送设备等,用于调节转速和提供扭矩。
在汽车工业中,齿轮减速器用于汽车变速器,将发动机的高速旋转转变为车轮的低速旋转,以满足不同速度和扭矩要求。
在航空航天领域,齿轮减速器被广泛应用于飞机发动机和飞行控制系统中,用于提供可靠的传动和控制。
四、齿轮减速器的发展方向随着科技的进步和工业的发展,齿轮减速器也在不断演进和改进。
未来,齿轮减速器的发展方向主要包括以下几个方面。
首先,应注重减速器的小型化和轻量化,以适应紧凑空间和高效能的要求。
其次,应提高齿轮的制造精度和材料强度,以提高减速器的可靠性和承载能力。
此外,应加强减速器的智能化设计和监测系统,以实现远程监控和故障诊断。
最后,应注重减速器的节能和环保性能,以适应可持续发展的要求。
二级减速器设计开题报告
百度文库- 让每个人平等地提升自我附表4:2内蒙古农业大学本科生毕业论文(设计)开题报告题目二级减速器的设计及仿真学院机电工程学院专业机械设计制造及其自动化年级2008级学号0姓名郝艳丞指导教师王芳职称副教授内蒙古农业大学教务处二○一二年三月二十八日说明一、开题报告前的准备毕业论文(设计)题目确定后,学生应尽快征求导师意见,讨论题意与整个毕业论文(或设计)的工作计划,然后根据课题要求查阅、收集有关资料并编写研究提纲,主要由以下几个部分构成:1、研究(或设计)的目的与意义。
应说明此项研究(或设计)在生产实践上或对某些技术进行改革带来的经济、生态与社会效益。
有的课题过去曾进行过,但缺乏研究,现在可以在理论上做些探讨,说明其对科学发展的意义。
2、国内外同类研究(或同类设计)的概况综述。
在广泛查阅有关文献后,对该类课题研究(或设计)已取得的成就与尚存在的问题进行简要综述,只对本人所承担的课题或设计部分的已有成果与存在问题有条理地进行阐述,并提出自己对一些问题的看法。
3、课题研究(或设计)的内容。
要具体写出将在哪些方面开展研究,要重点突出。
研究的主要内容应是物所能及、力所能及、能按时完成的,并要考虑与其它同学的互助、合作。
4、研究(或设计)方法。
科学的研究方法或切合实际的具有新意的设计方法,是获得高质量研究成果或高水平设计成就的关键。
因此,在开始实践前,学生必须熟悉研究(或设计)方法,以避免蛮干造成返工,或得不到成果,甚至于写不出毕业论文或完不成设计任务。
5、实施计划。
要在研究提纲中按研究(或设计)内容落实具体时间与地点,有计划地进行工作。
二、开题报告1、开题报告可在导师所在院、教研室范围内举行,须适当请有关专家参加,导师必须参加。
报告最迟在毕业(生产)实习前完成。
2、本表(页面:A4)在开题报告通过论证后填写,一式三份,本人、导师、所在院部(要原件)各一份。
三、注意事项1、开题报告的撰写完成,意味着毕业论文(设计)工作已经开始,学生已对整个毕业论文(设计)工作有了周密的思考,是完成毕业论文(设计)关键的环节。
汽车主减速器设计开题报告
扬州大学毕业设计开题报告For personal use only in study and research; not for commercial use***名:***F o rpersonal useonly in 0s t u d ya n dresearch; notf o rcommerc i a lu s e学号:学院、系:广陵学院专业:机械设计及其自动化(汽车工程)设计题目:汽车差速器-主减速器总成设计指导教师:高晓宏2013 年4月1日毕业设计开题报告1.结合毕业设计课题情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述:文献综述设计原则,产品配套实现车型的平台化,造型和结构更加合理,更宜于组织批量生产,更适应现代工业不断发展,更能应对频繁的车型换代和产品系列化的特点,这些都对基础件产品提出愈来愈高的配套要求,需要在产品设计上不断地进行二次开发和持续改进,以满足快速多变的市场需求。
我国的车用减速器开发设计不论在技术上、制造工艺上,还是在成本控制上都存在不小的差距,尤其是齿轮制造技术缺乏独立开发与创新能力,技术手段落后(国外己实现计算机编程化、电算化)。
目前比较突出的问题是,行业整体新产品开发能力弱、工艺创新及管理水平低,企业管理方式较为粗放,相当比例的产品仍为中低档次,缺乏有国际影响力的产品品牌,行业整体散乱情况依然严重。
这需要我们加快技术创新、技术进步的步伐,提高管理水平,加快与国际先进水平接轨,开发设计适应中国国情的高档车用减速器总成,由仿制到创新,早日缩小并消除与世界先进水平的差距。
目前,上汽集团、东风、一汽、北汽等各大汽车集团也正在开展合作项目,希望早日实与世界先进技术的接轨,争取设计开发的新突破。
1.3主减速器的结构分析:(1)主减速器作用主减速器的作用将变速器输出的动力再次减速,以增加转矩,之后将动力传递给差速器[3][4]。
(2)主减速器分类①单级主减速器:大部分汽车的主减速器为单级主减速器,减速型式为普通斜齿轮式或锥形齿轮式:图1 锥形齿轮式主减速器图其中锥形齿轮式主减速器如图所示,广泛的应用于后驱汽车的后轿中,变速器输出动力经过传动轴传给主动锥齿轮,经从动锥齿轮减速后传给差速器。
减速器设计开题报告
一、选题依据及意义设计圆柱齿轮减速器,是讲原动机的运动与动力,以一定的速度,转矩或推动力传递给皮带输送机。
减速器是一种相对精密的机械,实用它的目的是降低转速,增加转矩。
减速器的种类繁多,不同种类有不同的用途按照传动类型可分为齿轮减速器,蜗杆减速器,行星齿轮减速器;按照传动级数不同可分为单极和多级减速器;按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器,圆锥齿轮减速器和圆柱-圆锥齿轮减速器:按照传动的布置形状又可分为展开式,分流式和同轴式减速器二、原始数据及工作条件k)运行阻力(kN)运行速度(m/s) 车轮直径(mm)启动速度(d2.0 0.8 400 1.6工作情况减速装置可以正反转,载荷平稳,环境温度不超过40℃;运动要求运动速度误差不超过5%使用寿命忙闲程度中等,工作类型中等,传动零件工作总时数410小时。
滚动轴承寿命4 000小时;三、设计内容及研究方法1)设计内容①电动机的选型;②减速器的设计;③开式齿轮传动设计;④传动轴设计;⑤联轴器选型设计;⑦车轮及其轴系计算。
四、设计任务2)设计工作量①传动系统安装图1张;②减速器装配图1张;③零件图2张;④设计计算说明书一份。
五、设计进程安排一、设计准备工作(2013年7月~8月)二、传动装置的总体设计(2013年7月~8月)三、传动零件的设计(9月)四、绘制装配图和零件的工作图(10月)五、撰写计算说明书和毕业设计论文(11月)六、修改论文、定稿(12月1日~17日)七、准备答辩(12月18日~30日)六、参考文献1、学校图书馆的中文电子期刊2、相关网站资料查寻[1]《简明机械设计手册》[2]《机械设计课程设计》[3]《机械设计》[4]《机械制图》[5]《工程材料》[6]《机械设计课程设计图册》。
减速器开题报告
减速器开题报告减速器开题报告一、引言减速器作为机械传动系统中的重要组成部分,广泛应用于各个领域。
其主要作用是将高速旋转的动力传动装置的转速降低,并通过输出轴传递给负载。
减速器在工业生产中具有重要的作用,其性能的优劣直接影响到整个机械系统的工作效率和稳定性。
因此,对减速器的研究和开发具有重要的意义。
二、背景随着工业技术的发展,对减速器的要求也越来越高。
传统的减速器存在着体积大、噪音高、效率低等问题,无法满足现代工业对高效、节能、环保的要求。
因此,研发一种新型的减速器成为了迫切的需求。
三、研究目标本次研究的目标是设计一种新型的减速器,以解决传统减速器存在的问题,并提高其性能。
具体目标如下:1. 降低减速器的体积,提高其紧凑性;2. 减少减速器的噪音,提高工作环境的舒适性;3. 提高减速器的传动效率,节约能源;4. 增加减速器的承载能力,提高工作稳定性。
四、研究方法本次研究将采用以下方法:1. 文献综述:对现有的减速器相关研究进行综述,了解目前的研究进展和存在的问题;2. 理论分析:通过数学模型和仿真软件,对减速器的结构和工作原理进行分析和优化;3. 实验验证:设计并制作减速器样机,通过实验测试对比,验证新型减速器的性能优势。
五、预期成果通过本次研究,预期可以得到以下成果:1. 设计出一种新型的减速器结构,具有较小的体积和噪音;2. 优化减速器的传动效率,提高能源利用率;3. 提高减速器的承载能力和工作稳定性;4. 提出一套完整的减速器设计和优化方法。
六、研究意义本次研究的意义在于:1. 推动减速器技术的发展,满足现代工业对高效、节能、环保的需求;2. 提高机械传动系统的整体性能,提高工业生产效率;3. 为相关领域的研究提供理论和实践基础。
七、研究计划本次研究的计划如下:1. 第一阶段:文献综述和理论分析,了解现有研究成果和问题,建立数学模型;2. 第二阶段:设计和制作减速器样机,进行实验验证;3. 第三阶段:根据实验结果进行优化,完善减速器的设计;4. 第四阶段:总结研究成果,撰写论文并进行学术交流。
车用轮边减速器设计-开题报告
车用轮边减速器设计-开题报告毕业设计(论文)开题报告学生姓名:指导教师姓名:系部:汽车与___从事专业:车辆工程专业、班级:车辆工程是否外聘:□是■___职称:副教授题目名称:一、课题研究现状、选题目的和意义:1、课题研究现状随着近年来汽车工业的发展,中国政府已将汽车工业确定为国民经济的支柱产业。
为了使汽车工业成为真正的支柱产业,必须具备自我发展能力。
尽快建立中国汽车工业的技术开发体系,形成自主开发产品的能力,这将关系到汽车工业发展的全局和长远规划。
近年来,全球汽车总保有量不断增加,汽车所带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭等问题越来越突出。
为了汽车工业的可持续发展,各国政府不惜投入大量人力、物力寻求解决这些问题的途径。
电动汽车作为解决方案之一,具有高效、节能、低噪声、零排放等显著优点,在环保和节能方面具有不可比拟的优势。
2、选题目的和意义本课题旨在研究车用轮边减速器的设计,以提高电动汽车的性能和效率。
轮边减速器是电动汽车的重要组成部分,其设计对电动汽车的性能和效率有着至关重要的影响。
通过对轮边减速器的设计和优化,可以提高电动汽车的续航里程、降低噪音和振动,提高驾驶舒适度和安全性。
因此,本课题的研究具有重要的理论和实际意义。
为了使汽车工业成为真正的支柱产业,必须具备自我发展能力。
本课题的研究旨在提高电动汽车的性能和效率,为汽车工业的可持续发展做出贡献。
在20世纪50年代,___发明了电动汽车轮毂,将电动机、减速器、传动系统和制动系统融为一体。
1968年,___将这种电动轮毂装置运用到大型矿用自卸车上,并取名为“电动轮”。
这是第一次在汽车上采用电动轮结构。
近年来,随着电动汽车的兴起,轮毂电机驱动又得到重视。
轮毂电机驱动系统的布置非常灵活,直接将电动机安装在车轮轮毂中,省略了传统的离合器、变速箱、主减速器及差速器等部件,因而简化整车结构、提高了传动效率。
同时,能借助现代计算机控制技术直接控制各电动轮实现电子差速。
齿轮减速器开题报告
主要研究内容:
1、电动机的选择与运动参数计算
2、蜗杆齿轮设计计算
3、确定模数、齿数、螺旋角、齿宽、变位系数等几何参数
毕业设计(论文)开题报告
工程技术学院(系)机械制造与自动化专业
设计(论文)题目
齿轮减速箱设计
学生姓名
学号
指导教师
选题目的和意义:
机械工业素有“工业的心脏”之称。它是其他经济部门的生产手段,也可说是一切经济部门发展的基础。它的发展水平是衡量一个国家工业化程度的重要标志。机器制造业是工业的心脏,它为工业、农业、交通运输业、国防等提供技术装备,是整个国民经济和国防现代化的物质技术基础,因此,机器制造工业的发达与否及机器装备的自给水平是衡量一国经济发展水平与科学技术水平的真正标志。机器制造业的门类多,现在已成为拥有几十个独立生产部门的最庞大的工业体系。由于机器产品结构复杂,零部件多,技ห้องสมุดไป่ตู้性强,所以实行生产专门化、标准化、自动化对于机器制造业的发展具有重大意义。
4、设计箱体以及零件图的绘制
5、提交设计说明书一份
实验设计:
减速器是机械行业中较为常见而且比较重要的机械传动装置。减速器的种类非常多,各种减速器的设计各有各的特点,但总的设计步骤大致相同。其设计都是根据工作机的性能和使用要求,如传递的功率大小、转速和运动方式,工作条件,可靠性,尺寸,维护等等。本文是关于圆锥齿轮减速器的设计,主要用于运输带的传送。这种减速器相对于其他种类的减速器来讲,运用不是很广泛。本课题主要通过计算机辅助设计(CAD)完成。计算机辅助设计及辅助制造(CAD/CAM)技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术,通过本课题的研究,将进一步深入地对这一技术进行了解和学习。
基于小波分析的故障检测与诊断的开题报告
基于小波分析的故障检测与诊断的开题报告一、研究背景随着工业自动化的不断发展,各种机械设备在生产过程中扮演着越来越重要的角色。
然而,机械设备经过长时间的运行和使用,故障率逐渐上升,对设备的维护和保养也提出了更高的要求。
因此,如何快速有效地检测和诊断机械设备的故障成为了重要的问题。
小波分析是一种常用的信号处理技术,可以将一个信号分解成不同频率的子信号,从而更容易地分析信号的特点。
在机械领域中,小波分析已经被广泛应用,例如在轴承故障检测、齿轮故障诊断等方面得到了可靠的应用效果。
因此,基于小波分析的故障检测与诊断研究具有广阔的应用前景和深远的研究意义。
二、研究目的与内容本研究旨在通过小波分析技术,提出一种高效准确的机械设备故障检测与诊断方法。
具体研究内容包括以下几个方面:1. 小波分析的基础理论和方法研究首先,需要对小波分析技术进行深入研究,掌握其基础理论和方法,包括小波变换的理论基础、小波函数的选择、小波分析的算法等方面。
2. 信号采集与预处理对机械设备的运行信号进行采集,并进行信号预处理,包括去噪、滤波、降采样等操作,为后续的小波分析做好准备。
3. 故障特征提取在进行小波分析之后,需要对分解得到的子信号进行特征提取,通过分析子信号的频率和幅值等特征参数,检测出机械设备故障的存在和类型。
4. 故障诊断与分类根据故障特征提取的结果,对机械设备的故障进行诊断和分类,确定故障的位置、种类和严重程度,为后续的修复工作提供有效的参考。
三、研究意义本研究的意义主要体现在以下几个方面:1. 提高机械设备的智能化水平利用小波分析技术,可以实现对机械设备运行状态的实时监测和故障检测,提高机械设备的智能化水平,减少人为疏忽或错误造成的损失。
2. 提高故障检测的准确性和效率相比传统的故障检测方法,基于小波分析的方法可以更准确地检测和定位机械设备的故障,同时有效提高故障检测的效率,缩短故障排除时间,降低维护成本。
3. 推动小波分析技术在机械领域的应用本研究的成果有望推动小波分析技术在机械领域的应用,为相关领域的研究和发展提供有益的帮助和支持。
减速器开题报告
一、课题的来源、目的、现实意义在各行各业中十分广泛地使用着减速器,它是一种不可缺少的机械传动装置. 它是机械设备的重要组成部分和核心部件。
目前,国内各类通用减速器的标准系列已达数百个,基本可满足各行业对通用减速器的需求。
国内减速器行业重点骨干企业的产品品种、规格及参数覆盖范围近几年都在不断扩展,产品质量已达到国外先进工业国家同类产品水平,承担起为国民经济各行业提供传动装置配套的重任,部分产品还出口至欧美及东南亚地区,推动了中国装配制造业发展国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主,普遍存在着功率与重量比小,或者传动比大而机械效率过低、精度等级低等问题,另外,材料品质和工艺水平上还有许多弱点,特别是大型的减速器问题更突出,使用寿命不长.尤其是在煤矿机械行业,存在着体积过大、笨重、传动精度等级过低、寿命低等问题,制约了我国采矿业的发展。
而且国内减速器系列产品的开发及更新工作近几年进展缓慢,与国外同行在此方面的差距有拉大的趋势。
国外的减速器,以德国、丹麦和日本处于领先地位,特别在材料和制造工艺方面占据优势,减速器工作可靠性好,使用寿命长二、国内、外该课题研究现状一种应用于起重设备传输的行车专用套装型减速机近日在江苏研制成功,引起国内起重设备制造领域的广泛关注。
据介绍,这一新型传动设备的核心技术,在于其动力与传动部位的连接装置由传统的轴连接器传输,升格为引进消化国外技术特制的花健连接传输,其核心部件的同心度、平行度、精确度均达国际领先水平。
与国内同类设备相比,这一新型设备节约金属材料三分之一,体积缩小三分之一,噪音降低十分贝以上,使用效率提高60%以上,而造价仅国内同类设备的三分之一。
减速机是重大装备制造业应用广泛的传动与调速设备,在现代科研、国防、交通、冶金、化工以及基础设施建设等国民经济众多领域应用十分广泛。
长期以来,我国自主生产的减速传动设备多数属于通用性产品,人们往往把这一类设备定位于中低端产品。
二级减速器开题报告
二级减速器开题报告二级减速器开题报告摘要:本文旨在探讨二级减速器的设计和应用。
首先介绍了减速器的基本概念和作用,然后详细分析了二级减速器的结构和工作原理,接着讨论了二级减速器在工业领域的应用,并对其未来发展进行了展望。
通过本文的研究,我们可以更好地理解二级减速器的特点和优势,为相关领域的工程设计和生产提供参考。
1. 引言减速器是一种广泛应用于机械传动系统中的装置,其主要作用是降低输入轴的转速并提高输出轴的扭矩。
在众多减速器种类中,二级减速器因其结构简单、工作可靠等特点而备受关注。
本文将对二级减速器进行深入研究,探讨其设计和应用的相关问题。
2. 二级减速器的结构和工作原理二级减速器由两个单级减速器级联而成,其中第一个减速器将输入轴的转速降低一倍,第二个减速器再次将转速降低一倍。
这种级联结构使得二级减速器的输出扭矩相对较大,适用于需要大扭矩输出的场合。
同时,二级减速器的结构紧凑,占用空间相对较小,便于安装和维护。
二级减速器的工作原理主要依靠齿轮传动的原理。
输入轴带动第一个减速器的齿轮转动,齿轮的传动比将输入轴的转速降低一倍,并将扭矩传递给第二个减速器。
第二个减速器再次将转速降低一倍,最终输出给输出轴。
通过合理设计齿轮的模数、齿数等参数,可以实现不同的减速比,满足不同工况下的需求。
3. 二级减速器的应用二级减速器在工业领域中有着广泛的应用。
例如,它可以用于机械设备中的传动系统,如输送机、搅拌机、破碎机等。
二级减速器的大扭矩输出能力使得这些设备能够承受更大的负载,提高工作效率。
此外,二级减速器还可以应用于汽车行业。
在汽车的发动机和车轮之间,通常需要一个减速器来调整转速和扭矩。
二级减速器的结构紧凑,适合安装在汽车的传动系统中,并且能够提供足够的扭矩输出,确保汽车能够顺利行驶。
4. 二级减速器的未来发展随着工业技术的不断进步,二级减速器也在不断发展和改进。
未来,我们可以期待以下几个方面的发展。
首先,随着材料科学的进步,新型材料的应用将提高二级减速器的工作效率和可靠性。
基于小波分析的电机故障信号诊断研究的开题报告
基于小波分析的电机故障信号诊断研究的开题报告
一、研究背景与意义:
电机作为工业生产中广泛使用的动力设备,在运转过程中容易出现
故障问题,导致设备的停机维修和生产线的质量降低。
因此,非常有必
要开展基于小波分析的电机故障信号诊断研究。
小波分析作为一种信号分析方法,已被广泛应用于机械故障诊断领域。
因此,利用小波分析方法对电机故障信号进行分析,可以更好地区
分和定位电机故障,提高设备的可靠性和生产效率。
二、研究内容:
本研究将采用小波分析方法对电机故障信号进行诊断研究,主要研
究内容包括:
1.电机故障信号采集方法研究;
2.小波变换及其应用原理研究;
3.基于小波分析的电机故障诊断方法研究;
4.电机故障信号识别和分类算法研究。
三、研究方法:
本研究将采用实验研究和数学计算方法相结合的方式,通过实验采
集电机故障信号,利用小波分析方法对信号进行分析,并运用数学计算
方法进行建模和算法开发。
四、预期成果与创新性:
本研究预期将能够实现基于小波分析的电机故障信号诊断方法研究,识别常见故障类型,如轴承故障、齿轮故障等。
同时,本研究具有较强
的创新性,将小波分析方法应用于电机故障信号诊断领域,为电机故障
诊断领域提供一种新的思路和方法。
减速器设计的开题报告
减速器设计的开题报告1. 研究背景减速器作为机械传动系统中的重要组成部分,广泛应用于各行业的机械设备中。
其主要作用是通过减小输入轴的转速,提高转矩输出的同时实现机械系统各组件之间的协调运动。
因此,减速器的设计对机械传动的高效运行有着重要影响。
然而,目前随着工业自动化的不断发展,对减速器的要求也越来越高。
传统的减速器设计在体积、寿命、效率等方面存在一定的局限性。
因此,开展减速器设计的研究具有重要的意义和价值。
2. 研究目的本次研究旨在设计一种新型的减速器,以满足现代工业对减速器的高要求。
具体目的如下:•提高减速器的效率,降低能量损耗;•减小减速器的体积和重量,以适应紧凑空间的机械设备需求;•提高减速器的寿命和可靠性,减少维修和更换成本;•实现减速器组件的模块化设计,方便生产和维护;•考虑环保因素,减少减速器的噪音和振动。
3. 研究内容为实现上述研究目的,本研究拟开展以下内容:3.1 减速器传动原理研究首先,对减速器传动原理进行详细的研究。
包括了解不同类型减速器的传动机制、原理及其优缺点,了解减速器在机械传动系统中的作用和重要性,为进一步设计优化提供理论指导。
3.2 减速器设计与优化在了解减速器传动原理的基础上,对减速器进行设计和优化。
主要包括如下方面:3.2.1 齿轮设计对不同类型的齿轮进行设计,考虑齿轮的模数、齿轮数、齿轮齿形等因素。
借助计算机模拟软件(如Solidworks、ANSYS等),进行齿轮的强度、承载能力、传动效率等方面的仿真分析。
3.2.2 轴承选型与布置根据减速器的传动原理和要求,选取适合的轴承类型,并合理布置在传动系统中。
考虑轴承的承载能力、寿命等因素,优化轴承的选型和布置,提高减速器的可靠性和寿命。
3.2.3 传动效率分析与优化利用计算机辅助工程软件,对减速器的传动效率进行分析和优化。
借助数值模拟方法,研究减速器在不同工况下的能量损耗和传动效率,通过合理优化传动配比和传动环境(如润滑、冷却等),提高减速器的传动效率。
减速器开题报告
减速器开题报告一、引言在我们的日常生活和工业生产中,减速器那可是无处不在呀!小到家里的电动玩具,大到工厂里的大型机械,都能看到减速器的身影。
今天咱们就来好好研究研究这神奇的减速器。
记得有一次,我去一家工厂参观,看到一台巨大的机器正在轰隆隆地运转。
我好奇地凑过去看,发现里面有一个部件在起着关键作用,那就是减速器。
当时我就想,这小小的减速器到底有啥能耐,能让这么大的机器乖乖听话呢?从那时候起,我就对减速器产生了浓厚的兴趣。
二、研究背景随着科技的不断进步,各种机械设备对传动系统的要求越来越高。
减速器作为传动系统中的重要组成部分,它的性能直接影响着整个设备的工作效率和稳定性。
目前,市场上的减速器种类繁多,有齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、行星减速器等等。
不同类型的减速器有着各自的特点和适用范围,因此选择合适的减速器对于设备的设计和制造至关重要。
三、研究目的和意义咱研究减速器,目的就是为了深入了解它的工作原理、结构特点和性能优势,为今后的设计和应用提供理论依据。
这意义可大了去了,比如说可以提高机械设备的传动效率,降低能耗,延长使用寿命,还能为新型减速器的研发提供参考呢。
四、研究内容首先得搞清楚减速器的分类和特点,像齿轮减速器,它结构简单,传动效率高;蜗轮蜗杆减速器呢,能实现大传动比,但效率相对较低。
然后呢,要研究减速器的设计方法,包括参数选择、结构设计、强度计算等等。
还有就是要分析减速器的制造工艺和装配过程,看看怎么才能保证质量。
五、研究方法为了把这减速器研究明白,我打算采用理论分析和实验研究相结合的方法。
先通过查阅大量的文献资料,掌握减速器的基本理论和设计方法。
然后呢,利用计算机软件进行建模和仿真分析,预测减速器的性能。
最后,再通过实际制作和实验测试,验证理论分析和仿真结果的准确性。
六、预期成果希望通过这次研究,能够设计出一款性能优越、结构合理的减速器。
同时,能够撰写一篇高质量的学术论文,把研究成果分享给更多的人。
进动式减速机的运动学分析及参数优化的开题报告
进动式减速机的运动学分析及参数优化的开题报告一、选题的背景随着科技的不断发展,机械传动技术的应用越来越广泛,减速器作为一种重要的机械传动装置,其应用范围也越来越广泛。
而在众多减速器中,进动式减速器由于其具有结构简单、紧凑、效率高等优点,被广泛应用于各种机械传动装置中。
为了进一步提高进动式减速器的运动性能,需要进行运动学分析和参数优化,以实现其最佳的工作状态。
因此,本课题以进动式减速器的运动学分析及参数优化为研究对象,旨在通过理论与实验相结合的方法,深入探讨进动式减速器的运动学特性及其影响因素,为减速器的设计、优化和应用提供理论基础和实际应用价值。
二、研究目的和内容本课题的主要目的是深入研究进动式减速器的运动学特性及其影响因素,并通过参数优化的方法,实现减速器的最佳工作状态。
具体内容如下:1. 建立进动式减速器的运动学模型,分析其运动特性及其影响因素。
2. 研究进动式减速器的运动学参数,包括传动比、速比、效率等,分析其对减速器性能的影响。
3. 通过理论计算和实验测试相结合的方法,优化进动式减速器的设计参数,实现其最佳的工作状态。
4. 对优化后的进动式减速器进行性能测试,验证优化效果。
三、研究方法和方案本课题的研究方法和方案如下:1. 理论分析法:运用理论分析方法,建立进动式减速器的运动学模型,探讨其运动学特性和影响因素。
2. 数值模拟法:采用数值模拟软件,模拟进动式减速器的运动学特性,分析不同参数对减速器性能的影响。
3. 实验测试法:通过设计不同参数的试验样机,对进动式减速器的性能进行实验测试,并对测试结果进行分析和处理。
4. 参数优化法:根据理论分析和实验测试结果,对进动式减速器的设计参数进行优化,以实现最佳工作状态。
四、预期成果本课题的预期成果如下:1. 建立进动式减速器的运动学模型,深入研究其运动学特性及影响因素。
2. 深入分析进动式减速器的运动学参数,包括传动比、速比和效率等,提出优化方案。
多轴摆动减速器的性能分析的开题报告
多轴摆动减速器的性能分析的开题报告
一、选题背景及意义
多轴摆动减速器是一种能够将输入齿轮的转速转换成输出轴的大扭矩,低转速的减速器。
它的优点是扭矩传递稳定,传递效率高,噪音低,寿命长等。
多轴摆动减速
器被广泛应用于各种工程领域中,如:机床、自动化生产线、风电等行业。
因此,对多轴摆动减速器性能分析的研究具有重要的理论和实际意义。
本次开题研究旨在通过多轴摆动减速器的理论分析和实验验证,深入了解其机理和性能特点,
为其进一步的优化和应用提供理论支持。
二、研究内容和方法
本次研究的主要内容是多轴摆动减速器的性能分析,包括传动效率、扭矩传递、噪声和可靠性等方面。
研究方法主要采用理论分析和实验验证相结合的方式。
在理论分析方面,将多轴摆动减速器视为一个复杂的机械系统,对其传动效率、扭矩传递等进行建模和分析。
采用有限元方法对其应力场进行分析,进一步探究其耐
久性等问题。
在实验验证方面,设计并制作多轴摆动减速器的样机,通过实验测试其传动效率、扭矩传递、噪声等性能指标,并对实验结果进行分析和验证。
三、预期目标和研究意义
本次研究的预期目标是全面深入了解多轴摆动减速器的机理和特点,包括其传动效率、扭矩传递、噪声和可靠性等方面,并探究其应用于机床、自动化生产线、风电
等行业的优化方案。
该研究对于推动多轴摆动减速器的产品研发和市场应用有着重要的意义。
同时,其相关理论和方法也可为其他机械传动装置的研究提供借鉴和参考。
车辆对路面作用的小波分析的开题报告
车辆对路面作用的小波分析的开题报告一、研究背景车辆是现代社会生活的重要交通运输工具,其运行状况不仅直接关系到人们出行的安全和舒适性,也与路面的状况密切相关。
车辆在路面上行驶时,会产生一定的振动和冲击力,这些力的大小和频率会影响车辆的稳定性和耐久性,甚至对路面的损坏和产生噪音等问题,因此研究车辆对路面作用的影响具有重要的意义。
小波分析是一种时频分析方法,能够对信号的频率和时间特性进行精细化分析,建立了一种新的信号处理框架。
在车辆对路面作用的研究领域中,小波分析也具有较大的应用前景。
二、研究目的和意义本文旨在运用小波分析方法,对车辆对路面作用的特征信号进行分析和处理,通过对信号的时域和频域分析,探究车辆对路面作用的本质规律及其与路面状况之间的关系,为车辆运行的安全、稳定性及路面的维护提供一定的理论依据和技术支持。
三、研究内容和方法1、研究内容(1)车辆行驶对路面的影响机理分析(2)小波分析与应用概述(3)小波分析在车辆对路面作用研究中的应用(4)时域和频域分析法研究(5)构建车辆对路面作用的数学模型(6)数值模拟与实验验证(7)综合分析和成果阐述2、研究方法(1)建立车辆对路面作用的有限元模型(2)采集实际车辆在不同路面、不同速度下的振动、加速度、力等特征信号(3)对采集到的信号进行小波分析和时频分析(4)基于小波分析结果,探究车辆行驶对路面的影响规律(5)对模拟和实验结果进行比较和分析,验证模型和参数的正确性(6)根据分析结果,提出优化方案和建议。
四、研究进度计划(1)文献调研和综述撰写(时间:1-2个月)(2)车辆模型建立和信号采集(时间:2个月)(3)小波分析和时频分析(时间:1个月)(4)结果分析和数值模拟(时间:2个月)(5)实验验证和结果分析(时间:2个月)(6)撰写论文和答辩(时间:1个月)五、预期成果和创新点1、预期成果(1)车辆对路面作用时域和频域信号的采集、分析和处理(2)建立车辆对路面作用的数学模型,探究其数学规律(3)提出优化方案和建议,为车辆运行安全和路面维护提供技术支持2、创新点(1)应用小波分析方法,对车辆对路面作用的特征信号进行分析和处理,实现精细化分析和研究(2)研究车辆行驶对路面的影响规律及其与路面状况之间的关系,提供一定的理论支持(3)建立车辆对路面作用的数学模型,提高研究水平和研究深度。
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目录1选题综述 (1)1.1选题背景 (1)1.2选题意义 (3)2文献综述 (4)2.1齿轮箱故障诊断的发展与研究现状 (4)2.2小波分析在齿轮箱故障诊断中的现状 (5)3本课题研究内容、方案设计及创新点 (8)3.1本课题研究内容 (8)3.2课题方案设计 (8)3.3创新点 (11)4课题难点、解决方案及预期成果 (12)4.1课题难点及解决方案 (12)4.2课题预期成果 (12)5课题计划 (13)6参考文献 (14)1选题综述1.1选题背景减速器在运转状态下,由于齿轮和轴承部件失效而引起的内部故障,必然产生振动加剧、噪声异常、温度升高、磨损加剧和能耗增大等一种或几种故障迹象。
这些随着故障严重程度而变化的参数,一般均可作为故障检测参数。
但实践表明,振动信号能够更迅速、更直接地反映减速器的运行状态,据统计,减速器有70%以上的故障都是以振动形式表现出来的,而振动故障中的70%是由轴承和齿轮引起的故障。
这是因为轴承和齿轮是机械设备中工作条件最为恶劣的部件。
它们在机械设备中起着承受载荷、传递载荷的作用,因而其运行状态直接影响到整台机器的功能。
因此,必须对减速器齿轮和轴承运行状态进行振动特性分析。
图1 刮板输送机减速器基于振动信号分析的机械监测诊断技术,目前仍然是轴承、齿轮诊断的主要手段之一。
振动法是通过安装在轴承座或齿轮箱体适当方位的振动传感器监测轴承和齿轮的振动信号,并对此信号进行分析处理来判断轴承和齿轮的状况和故障。
所以振动信号是轴承和齿轮故障的载体。
理论上可通过轴承和齿轮振动信号的分析与处理诊断出所有类型的故障。
但是实际上,通过传感器拾取的振动信号除反映有关轴承和齿轮本身的工作情况和信息外,还包含了大量的机械中其它运行部件和结构的振动信息,这些信息对于研究轴承和齿轮本身的工况与故障来说,属于背景噪声。
由于实际中背景噪声往往比较大,所以发生在轴承和齿轮上故障所特有的信息往往被淹没在背景噪声中,很难被发现和提取出来。
因此,采用什么样的振动监测与信号处理技术来提高信噪比,突出故障特征信息,抑制背景噪声,从而有效地诊断出滚动轴承与齿轮故障成为减速器监测与诊断技术的关键所在。
小波变换最早是由法国地球物理学家Mallet于80年代初在分析地球物理信号时作为一种信号分析的数学工具提出来的。
它基于对坐标轴的平移和伸缩的方法,并继承和发展了Gabor变换局部化的思想,同时又克服了窗口大小不随频率变换、缺乏离散正交基等缺点,是一种比较理想的时频分析方法。
和傅立叶变换相比,是一次重大的突破。
经过十几年的发展,小波变换不仅在理论和方法上取得了突破性的发展(框架和滤波器组两大理论即是典型代表),而且在实际应用中也取得了重大的成就。
主要表现在:1.基础科学方面:数学上,已用于数值分析、构造快速数值方法、曲线曲面构造、微分方程求解等;物理上,已用于量子力学、理论物理;在分形和混沌理论里也有广泛的应用;2.信号分析方面:已用于信号的时频分析、识别、滤波、去噪音(提取微弱信号)、压缩、传递以及求取分形指数。
其中,比较突出的是对数据的压缩,其压缩比高,压缩速度快,压缩后能保持信号与图像的特征不变;3.计算机应用方面:已用于图象识别、压缩、消噪;语音编码、识别、分析、压缩、人工合成;4:医学方面,减少B超、CT、核磁共振成像的时间,提高分辨率;5:设备故障诊断方面,已用于机械、桥梁、楼房等的故障诊断;6:其它方面,已用于对地震、勘探数据的处理、军事中电子对抗和武器的智能化、音乐人工合成等。
实践证明,小波分析的应用价值还远没有得到彻底开发,正等着人们不断的研究。
本课题就尝试对其在刮板输送机减速器故障诊断方面的应用作一些理论和实践上的探索。
1.2选题意义随着采煤机械化程度的不断提高和普及,使用刮板输送机的数量不断增多,功率不断加大,且技术要求也越来越高。
相应地,刮板输送机的事故所占比例亦在不断地加大。
减速器是刮板输送机的心脏部分,通过对减速器测试以及其故障形式研究,就能够确定减速器所处的工作状态,从而及时发现故障,预测其寿命,并为其维修、保养提供可靠的参数和依据。
小波分析作为一种全新的信号分析手段,在信号的特征提取方面具有传统傅立叶分析无可比拟的优越性,这主要表现在小波分析同时具有较好的时域特性和频域特性,能聚焦到信号的任何细节;小波分析时所加的窗是面积一定,长宽可以改变;信号的正交分解是无冗余的,不存在能量的泄漏。
所以小波分析是一种很好的特征提取工具。
从根本上讲,小波分析有望取代传统的傅立叶分析技术。
目前已经有不少研究成功的将小波分析应用于往复机械的故障诊断,旋转机械的碰摩研究;主要应用领域为机械振动的故障征兆的特征提取;主要是应用小波分析的正交分解,多分辨分析,小波分析的奇异性检测等方法实现的。
小波分析在这些领域的应用一方面说明小波分析的优越性,同时也说明小波分析理论应用的深度和广度还远远不够,小波分析优越的时域和频域特性还没有完全体现出来。
所以,在实际应用中提出更多更广的研究课题,进一步研究拓展小波分析理论在机械设备故障诊断领域的应用具有十分重要的理论和实践意义。
2文献综述2.1齿轮箱故障诊断的发展与研究现状齿轮箱状态监测与故障诊断技术是一门多学科综合技术,涉及动态信息处理、计算机、人工智能等众多领域的知识。
目前的齿轮箱故障诊断研究主要集中在齿轮箱状态监测仪器和分析系统的开发、振动信号处理与分析、故障机理研究和典型故障特征的提取、诊断方法研究和人工智能的应用等几个方面。
在监测系统开发方面,人们已进行了大量的研究,并开发了许多相应的仪器及设备。
国外如日本和丹麦生产磁带记录仪;美国亚特兰大公司的M777便携式数据采集器、B&K2034、CF-355等信号分析仪;国内的如重庆大学DAS动态信号分析与故障诊断系统;西安交通大学的旋转机械状态监测及故障诊断系统;东方振动和噪声技术研究所的大型数据采集和处理系统DASP;东北大学研制的滚动轴承故障诊断专家系统以及北京京航公司研制的设备故障诊断仪器等等[8-14]。
在振动信号的处理和分析方法方面,从传统的分析方法如时域波形统计特征值分析、转速同步分析、幅值谱与功率谱分析、细化谱分析、相关分析、相干分析、倒频谱分析、瀑布图、伯德图到一些较新的分析方法如共振解调分析、短时傅立叶变换、Wiger-Vile技术、复调制带通滤波器解调、小波分析等都已经得到应用,并取得一些研究成果和实际效益,如Glenn.White研究了诊断齿轮故障的同步时域平均方法,并成功地将其应用于某大型工厂的两对齿轮传动系统中;美国国家宇航局人员提出了Hilbert-Huang变换,该方法是一种自适应的信号处理方法,被认为是近年来对以傅里叶变换为基础的线性、稳态频谱分析的一个重大突破,主要用于非平稳信号的分析;成琼等人提出了一种基于高斯线调频小波变换诊断齿轮故障的新方法,它具有比小波变换及其它时频分析方法更强的非平稳信号分析功能。
利用高斯线调频小波变换作齿轮振动信号的能量潜估计,可提取调制边频带结构,识别齿轮故障模式;林京研究了机械动态信号的处理技术等,并取得一定的效果;唐德尧研究了共振解调故障诊断技术的主要特性,并将该技术应用于铁路机车、客车车辆走行部件的故障诊断中。
在人工智能诊断方面,产生式系统、神经网络、灰色理论、模糊聚类和数据融合等原理己经广泛应用到了齿轮箱故障诊断中。
如:Marwala运用神经网络对旋转机械中的不平衡、不对中和油膜涡动三种典型进行了故障诊断;1999年,重庆大学王文利开发了一种齿轮箱信号分析与故障诊断的系统,该系统以“三谱两时域”综合诊断法为基础,并将共振解调技术应用于齿轮箱故障诊断中;2000年,上海交通大学梁凤岗提出了一种基于分布式智能的齿轮箱监测和诊断系统。
基于分布式智能思想、面向对象的方法和信息融合技术,构建了齿轮箱装置监测和诊断的原型系统。
该系统是一个定性知识与定量知识相结合的多属性、多任务、多目标的不确定性信息处理系统,状态监测任务由基于多网络协同推理的方法完成,采用特征融合和时空判决融合技术提高推理效率。
针对不同诊断要求,采用常规诊断和基于多专家组合的精密诊断。
随着人工智能技术的发展,为齿轮和滚动轴承故障诊断开辟了更宽广的空间,为故障监测和故障分析的智能化发展提供了条件[15-17]。
2.2小波分析在齿轮箱故障诊断中的现状小波分析是一种比较新的时频分析方法(20世纪70年代才首次提出),但由于其独到优点,正在被各个邻域广泛接受和应用。
利用小波分析进行信号分析时,其时间分辨率和频率分辨率是变化的,在对低频部分分析时,它采用低的频率分辨率和高的时间分辨率,在对高频信号分析时,采取高的频率分辨率和低的时间分辨率,这样在符合不确定原理的基础上,实现了对信号的精细分析。
这个过程相当于对概貌部分进行宏观观察,而对细节部分进行小范围(时间域)的微观观察,该特性符合人们日常对信号的观察常识,因此,它被称作信号分析的“显微镜”。
经过研究,可以发现小波分析有如下特点,这些特点可以说明其在各个领域日益得到广泛应用的原因。
(1)基函数的灵活性。
小波分析的基函数不是唯一的,只要满足所谓的“容许条件”即可,因而有许多构造小波的方法,形成了多种小波函数。
例如Haar小波,样条小波等等。
不同小波具有不同的特性,可分别用来逼近不同特征的信号,以便得到最佳结果。
与它形成明显对比的是,常用的傅里叶变换只用三角函数去逼近信号,没有选择余地。
(2)算法的快速性。
多分辨率分析大大提高了小波分析的效率,人们易于从尺度函数和两尺度关系推导出小波系数,甚至不需要知道小波函数的解析表达式也可得到分析结果。
尺度函数相当于低通滤波器,小波函数相当于带通滤波器。
将信号用低通和带通滤波器进行分解,显然比用频率点分解快捷。
频带分析从表面上看比频率分析粗糙,然而信号分析的目的,在许多情况下是提取信号的特征,没有必要知道每个点的信息。
同时小波分析并不排除对细节进行分析的可能性。
在需要时,可将频带细分下去,起到显微镜的作用。
这一点傅里叶变换是无法比拟的。
(3)分析的双域性。
小波分析是时频分析方法之一,能够完成时频分解。
和Gabor变换相比,它又具有优越的时域窗。
在不确定原理的约束下,频率较低时,它具有较宽的时间窗,而在频率较高时,又具有较窄的时间窗,因而更适合信号分析。
(4)应用的广泛性。
可分析平稳信号,也可分析非平稳信号。
可分析周期信号,也可分析非周期信号。
大大增强了它的应用范围。
而傅里叶变换只能对平稳的周期信号进行分析。
(5)思想的深刻性。
小波理论是建立在实变函数、复变函数、泛函分析、调和分析等近代数学理论基础上的,这些近代成熟的数学理论为小波分析提供了坚实的理论基础。
在齿轮箱设备故障诊断过程中,由于其结构特点,主要进行的是振动信号的分析。