[发明专利]一种齿轮故障无键相角域平均计算阶次分析方法

摘要

本发明提供了一种齿轮故障无键相角域平均计算阶次分析方法，首先将采集的振动加速度信号进行低通保相滤波后通过平滑伪Wigner-Ville分布计算其时频分布，然后通过Viterbi最优路径搜索算法估计齿轮箱转轴的瞬时频率，再利用键相信号估计模型对瞬时频率进行逐点积分得到估计键相信号，最后结合等角度重采样和角域平均技术对振动加速度信号进行计算阶次分析，得到基于瞬时频率估计的阶次谱。此阶次谱图可以充分反映齿轮箱故障的特征信息。本发明综合了平滑伪Wigner-Ville分布、Viterbi最优路径搜索算法、角域平均技术、计算阶次分析的优点，可以有效地对变转速运行工况下的齿轮箱进行故障诊断。

主权项

一种齿轮故障无键相角域平均计算阶次分析方法，其特征在于，包括以下步骤：1)瞬时频率估计：1‑1)采集振动加速度信号，对采集的振动加速度信号进行低通保相滤波，得到反映转子转动的低频信号；1‑2)通过平滑伪Wigner‑Ville分布计算得到的低频信号的时频分布，得到时频分布图；1‑3)在得到的时频分布图上利用Viterbi最优路径搜索算法估计齿轮箱转轴的瞬时频率；2)基于瞬时频率估计的阶次谱：2‑1)利用键相信号估计模型对步骤1‑3)得到的瞬时频率进行逐点积分，得到估计键相信号；2‑2)利用得到的估计键相信号对振动加速度信号进行等角度重采样，得到经过等角度重采样后的信号；2‑3)对经过等角度重采样后的信号进行角域平均处理，得到角域平均处理后的信号；2‑4)对角域平均处理后的信号进行快速傅里叶变换，得到能够反映齿轮箱故障特征信息的基于瞬时频率估计的阶次谱，对齿轮故障进行分析。