基于电机驱动系统的齿轮故障诊断方法

王光鑫　韩笑

[摘 要]齒轮故障诊断技术对减少工业事故所造成的人员伤亡和经济损失具有重要的意义。本文介绍了齿轮故障诊断流程，分析了基于电机驱动系统的故障诊断方法。

[关键词]负载转矩特征分析法；电机电流特征分析法；齿轮故障

中图分类号：TH132.41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）15-0369-01

在工业应用中，齿轮传动机构可靠、准确传递的速度和功率范围较大，因而得到了广泛的应用。由于齿轮箱本身结构复杂，经常工作于环境较恶劣的场合，所以容易受到损害和出现故障。齿轮的故障主要表现为断齿、齿面疲劳和胶合等。一旦齿轮出现损坏和故障，将对机械设备造成很大的影响。对齿轮进行运行状态监测及故障诊断，可实现齿轮由事后维修、定期维修到视情维修的根本转变，从而创造更大的经济效益和社会效益。

一、齿轮故障诊断流程

1、对齿轮箱的振动信号作整周期采样，并连续采集多个整周期的振动信号。2、将齿轮箱振动信号作时域同步平均，得到时域同步平均信号。3、对时域同步平均信号作傅立叶变换，即计算FFT。4、滤除信号频谱中的啮合频率及倍频成分。5、确定信号频谱中的高频共振频带。6、根据确定的高频共振频带，对信号频谱进行带通滤波。7、对带通滤波后的频谱作逆傅立叶变换，即计算IFFT，得到残余信号。8、对残余信号进行包络检波，得到包络信号。

二、基于电机驱动系统的故障诊断方法

电机驱动器通常与齿轮变速箱耦合在一起，当齿轮出现故障时，在转矩信号和电流信号中会引入与故障相关的频率分量，而电流和转矩信号均能从电机驱动器处获得。……