齿轮箱振动与输入能量信号的频域相干分析与关系识别

来源：农业工程学报杂志2015年第4期北京时间：

作者：李怀俊,刘越琪,谢小鹏,

摘要：为了提高旋转设备诊断效率、发展基于设备输入能量信号分析的故障诊断技术，该文提出并论述了输入能量信号分析方法在设备故障诊断技术研究中的有效性。首先从齿轮箱振动机理角度分析了传动能量与振动信号之间的关系，指出轴系扭矩及输入功率是齿轮静态传递误差的激励，进而导致振动信号的产生；其次通过建立齿轮传动能量与振动关系模型，利用相干函数以概率统计的形式揭示了输入能量与振动信号响应之间的关系；最后通过正常与断齿齿轮的对比试验，验证了功率信号的频谱特征与传统的齿轮故障振动频谱相一致，亦具有表征齿轮箱工况的明显作用，同时分析了振动和功率信号的自功率谱和互功率谱，利用相干分析方法，从经典控制理论角度验证了二者所呈现出的强相关性。该文为以能量信号分析为核心的旋转设备故障诊断技术的研究提供参考。

关键词：振动, 故障检测, 信号分析, 输入能量信号, 相干分析, 互功率谱