基于BLCD和双谱的齿轮故障诊断方法

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摘要：对固有时间尺度分解（ＩｎｔｒｉｎｓｉｃＴｉｍｅ — ｓｃａｌｅＤｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，简称ＩＴＤ）方法进行了改进，提出了基于Ｂ样条
的局部特征尺度分解方法（Ｂｓｐｌｉｎｅ — ｂａｓｅｄＬｏｃａｌＣｈａｒａｃｔｅｉｒｓｔｉｃ－ｓｃａｌｅＤｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，简称ＢＬＣＤ），在此基础上将ＢＬＣＤ与双
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｅｒｅ，ｔｈｅｉｎｔｒｉｎｓｉｃｓｃａｌｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔ（ＩＳＣ）ｍｅｔｈｏｄｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ｉｔｗａｓｃａｌｌｅｄＢｓｐｌｉｎｅ — ｂａｓｅｄｌｏｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ — ｓｃａｌｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＢＣＬＤ）ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅＢＬＣＤｍｅｔｈｏｄａｎｄｗａｖｅｌｅｔ
谱相结合应用于齿轮故障诊断。首先将ＢＬＣＤ方法和ＩＴＤ方法进行对比分析，验证ＢＬＣＤ方法的优越性。然后采用
ＢＬＣＤ方法将齿轮振动信号进行分解，得到若干个ＩＳＣ分量（Ｉｎｔｉｒｎｓｉｃቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ＳｃａｌｅＣｏｍｐｏｎｅｎｔ，简称ＩＳＣ），再对ＩＳＣ分量进行双谱
ａｎｌａｙｚｅｔｈｅＩＳＣｓ，ｔｈｅｄｕｌａｓｐｅｃｔｒａｌｐｅａｋｎｕｍｂｅｒｓａｎｄｃｏｕｐｌｅｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｊｕｄｇｅｇｅａｒｆａｕｌｔｆｅａｔｕｒｅ
分析，通过双谱中峰值个数及其所处的位置来判断齿轮是否发生了故障。实验数据的分析结果表明，基于ＢＬＣＤ和双谱的齿轮故障诊断方法能有效地应用于齿轮的故障诊断。关键词：固有时间尺度分解方法；局部特征尺度分解方法；内禀尺度分量；双谱；齿轮故障诊断
中图分类号：ＴＮ９１１．７。ＴＨ１６５．３文献标识码：Ａ
ＡｇｅａｒｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎＢＬＣＤａｎｄｗａｖｅｌｅｔｄｏｍａｉｎｂｉｓｐｅｃｔｒｕｍ
ｄｏｍａｉｎｂｉｓｐｅｃｔｒｕｍｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｄｉａｇｎｏｓｅａｇｅａｒ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ＢＬＣＤａｎｄＩＴＤｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｅａｃｈｏｔｈｅｒ，ｉｔｗａｓｓｈｏｗｎｔｈａｔｔｈｅＢＬＣＤｍｅｔｈｏｄｈａｓｏｂｖｉｏｕｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｇｅａｒｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｓｗｅｒｅｄｅｃｏｍｐｏｓｅｄａｄａｐｔｉｖｅｌｙｉｎｔｏｓｏｍｅｉｎｔｉｎｒｓｉｃｓｃａｌｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅＢＬＣＤｍｅｔｈｏｄ．Ａｔｌａｓｔ，ｔｈｅｗａｖｅｌｅｔｄｏｍａｉｎｂｉｓｐｅｃｔｒｕｍｍｅｔｈｏｄｗａｓｕｓｅｄｔｏ
ＣＨＥＮＧＪｕｎ — ｓｈｅｎｇ，ＬＩＨａｉ — ｌｏｎｇ，ＹＡＮＧＹｕ
（ＳｔａｔｅｋｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＤｅｓｉｇｎａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｆｏｒＶｅｈｉｃｌｅＢｏｄｙ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８２，Ｃｈｉｎａ）
振第３２卷第８期
动
与
冲
击
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＶＩＢＲＡＴＩＯＮＡＮＤＳＨＯＣＫ
基于ＢＬＣＤ和双谱的齿轮故障诊断方法
程军圣，李海龙，杨宇
４１００８２）
（湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，长沙