小波降噪與Hilbert解調相結合的齒輪箱故障診斷方法

劉尚坤， 唐貴基， 龐彬

（華北電力大學機械工程系，河北保定071003）

小波降噪與Hilbert解調相結合的齒輪箱故障診斷方法

劉尚坤， 唐貴基， 龐彬

（華北電力大學機械工程系，河北保定071003）

將小波降噪和Hilbert解調分析方法相結合對齒輪箱典型故障進行了診斷研究。介紹了小波降噪和Hilbert解調的基本原理，通過QPZZ-II旋轉機械故障試驗平臺進行了齒輪箱點蝕故障的實例驗證分析。研究表明，小波降噪后提高了信噪比和故障診斷精度；Hilbert解調技術可以解調出調制信號，但不能較好地處理疊加信號，可利用倒譜分析邊頻帶中的周期成分做進一步分析。通過實驗證明了方法的有效性。

小波降噪；Hilbert解調；齒輪箱；故障診斷

0 引言

齒輪箱作為機械設備中常用的動力傳輸和變速機構，在現代工業設備中得到了廣泛的應用。據統計,在齒輪箱的各類零部件中，齒輪本身產生的故障比例最大，達60%，因此在齒輪箱的故障診斷中，關鍵問題是齒輪的故障診斷［1］。而齒輪箱在工作過程中其內部的軸、齒輪和軸承都會產生振動，其振動信號較為復雜，如何有效地區分不同調制現象的振動特征,識別邊頻帶特征，在很大程度上決定了齒輪箱故障診斷的成敗，采用單一的常用故障診斷方法，往往不能保證診斷結果的可靠性。本文將小波降噪技術、Hilbert解調分析和倒譜分析相結合，應用到齒輪箱故障診斷中，經實驗驗證，該方法可以有效應用于齒輪箱典型故障（如點蝕、斷齒、磨損等）的診斷。

1 齒輪箱故障診斷機理

齒輪故障按其振動特征分類，可分為局部故障和分布故障。……