齒輪箱在線故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

張浩男，張友坤，王 琳，史同杰

(1.吉林大學(xué) 汽車工程學(xué)院，長(zhǎng)春 130025；2. 洛陽(yáng)拖拉機(jī)研究所有限公司，河南 洛陽(yáng)471039；3.一汽集團(tuán)有限公司研發(fā)總院，長(zhǎng)春 130000)

齒輪箱作為拖拉機(jī)、汽車重要的傳動(dòng)部件，其可靠性和耐久性至關(guān)重要，經(jīng)常需要進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)。齒輪箱的典型故障包括齒輪的齒面點(diǎn)蝕、剝落、齒面磨損及斷齒，軸承的點(diǎn)蝕和剝落，軸的斷裂以及殼體斷裂。在齒輪箱疲勞壽命試驗(yàn)過(guò)程中，齒輪箱若發(fā)生嚴(yán)重故障，將可能導(dǎo)致試驗(yàn)設(shè)備的損壞以及試驗(yàn)人員的傷害。因此，齒輪箱的疲勞壽命試驗(yàn)都需要同時(shí)進(jìn)行齒輪箱的故障監(jiān)控，以確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障停機(jī)，而且故障的早期發(fā)現(xiàn)也有利于對(duì)故障的原因進(jìn)行分析。

近年來(lái)，數(shù)據(jù)分析方法的廣泛應(yīng)用，齒輪箱故障診斷有了長(zhǎng)足發(fā)展。米林等[1]應(yīng)用基于模糊支持向量機(jī)方法進(jìn)行研究，試驗(yàn)結(jié)果表明該方法在變速器產(chǎn)品疲勞失效辨識(shí)中具有較高的準(zhǔn)確性；金光等[2]研究得出可以運(yùn)用階次分析在故障發(fā)生初期來(lái)定位失效零件位置；王衛(wèi)群[3]開發(fā)了變速器故障診斷專家系統(tǒng)，系統(tǒng)采用階次分析方法和經(jīng)典專家系統(tǒng)理論，診斷效果得到了試驗(yàn)驗(yàn)證；丁偉等[4]利用形態(tài)小波與排列熵結(jié)合的方法來(lái)進(jìn)行變速器齒輪故障識(shí)別，最終得出原始信號(hào)進(jìn)行形態(tài)小波降噪后所求得的排列熵能有效分類不同故障模式；梅自元等[5]應(yīng)用基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解與核馬氏距離的方法進(jìn)行研究，結(jié)論表明該方法可以有效識(shí)別出滾動(dòng)軸承的故障程度并且可持續(xù)跟蹤故障的發(fā)展趨勢(shì)；……