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基于GWO-TVF-EMD方法的行星齿轮箱齿面剥落故障诊断

曹蔚 苟臻元 韩昭 郭雅泓 杨壮壮 王栋 瞿金秀

曹蔚, 苟臻元, 韩昭, 郭雅泓, 杨壮壮, 王栋, 瞿金秀. 基于GWO-TVF-EMD方法的行星齿轮箱齿面剥落故障诊断[J]. 航空动力学报, 2021, 36(11): 2418-2429. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210226
引用本文: 曹蔚, 苟臻元, 韩昭, 郭雅泓, 杨壮壮, 王栋, 瞿金秀. 基于GWO-TVF-EMD方法的行星齿轮箱齿面剥落故障诊断[J]. 航空动力学报, 2021, 36(11): 2418-2429. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210226
CAO Wei, GOU Zhenyuan, HAN Zhao, GUO Yahong, YANG Zhuangzhuang, WANG Dong, QU Jinxiu. Fault diagnosis of tooth surface spalling of planetary gearbox based on GWO-TVF-EMD method[J]. Journal of Aerospace Power, 2021, 36(11): 2418-2429. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210226
Citation: CAO Wei, GOU Zhenyuan, HAN Zhao, GUO Yahong, YANG Zhuangzhuang, WANG Dong, QU Jinxiu. Fault diagnosis of tooth surface spalling of planetary gearbox based on GWO-TVF-EMD method[J]. Journal of Aerospace Power, 2021, 36(11): 2418-2429. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210226

基于GWO-TVF-EMD方法的行星齿轮箱齿面剥落故障诊断

doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20210226
基金项目: 国家自然科学基金(52175113,51505360,51905406); 陕西省国际科技合作计划项目(2020KW-014); 陕西省教育厅重点实验室项目(18JS044)
详细信息
    作者简介:

    曹蔚(1977-),女,副教授、硕士生导师,博士,主要研究方向为机械振动与故障诊断、精密机械设计技术与产品开发、摩擦学系统工程等。

    通讯作者:

    韩昭(1996-),男,硕士生,主要研究方向为机械振动与故障诊断、动力学建模等。E-mail: hanzhao1996@163.com

  • 中图分类号: V263.6;TH132.46

Fault diagnosis of tooth surface spalling of planetary gearbox based on GWO-TVF-EMD method

  • 摘要: 针对时变滤波经验模态分解(TVF-EMD)方法的不足之处,将样本熵作为适应度函数,采用灰狼优化(GWO)算法对带宽阈值和B样条阶数核心参数进行寻优,得到最优组合解,对不同的故障冲击试验振动信号进行分解。对本征模态函数(IMF)分量选取过程进行优化,采用多个加权指标对所有IMF分量进行计算,最终选取最优IMF分量,再通过包络谱分析提取出行星轮齿面剥落故障特征。在行星齿轮箱故障试验中,利用方均根法对剥落故障进行初步识别,根据GWO-TVF-EMD法分解得到各剥落故障信号最优IMF分量,使用包络谱分析明显判断出行星齿轮的故障频率。该方法能够提取3种不同程度齿面剥落故障的细节特征,理论值与实际值的相对误差为1.68%。

     

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  • 收稿日期:  2021-05-10
  • 刊出日期:  2021-11-28

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