文档介绍：第卷第期煤矿机械.
年月.
周期性冲击响应信号的时、频特性分析术
陈宏,韩捷,王丽雅,董辛昱
郑州大学机械工程学院,郑
摘要:旋转机械中齿轮冲击类故障诊断的主要依据之一就是信号中存在以啮合频率为中
频率、以故障齿轮转频为间隔频率的边频带,但工程实际表明,齿轮发生断齿、严重点蚀等冲击类
,从更一般的应用出发,以工程应用为目的,基于机
械振动理论研究了单自由度振动系统的一般性的周期性冲击响应信号在时域和频域的特征,结果
表明:单次冲击响应时域波形为一周期性衰减振动,振动频率为系统有阻尼固有频率;周期性冲击
响应信号时域波形为单次冲击响应时域波形的迭加,频谱图上出现以系统固有频率为中心频率、
以冲击频率为间隔频率的边频带;混有简谐信号的周期性冲击响应信号,其频谱图上边频带呈不
对称分布研究结果为工程实际中相应故障的诊断提供了理论依据。
关键词:冲击响应;中心频率;齿轮故障;故障诊断
中图分类号:. 文献标志码: 文章编号:———

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引言到了许多有价值的研究成果。目前对于齿轮故障诊
在南滚动轴承支承或带有齿轮传动系统的旋断的主要依据是存在以啮合频率为中心、以故障齿
转机械中,,然而。在有些现场机组
轮啮合故障、局部断齿故障、滚动轴承内外圈点蚀齿轮故障信号中,
等。由于此类故障大多属于弱信号,而且往往与转有,但是却常现近似等于齿轮啮合频率的分数倍
子不平衡等强信号混合在一起,较难极早发现由的频率成分,
于此类信号的特殊性,国内外很多学者都对此类故近似啮合频率的分数倍的频率是否是分数谐波还
障的动力学机理、信号特征提取、故障诊断方法等是其他特有频率,目前还没有研究报道。本文根据
研究产生了浓厚的兴趣,,
围家自然科学基金项目资助;河南省杰出人才刨新基些故障的特点,建立了一个单自由度振动系统。研
金资助;河南省机械设计及传动系统重点实验室和究该系统在不同信号激励情况下系统响应的时域
河南省高校先进制造技术重点学科开放实验室开放基金资助
和频域特性,
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周期性冲击响应信号的时域、频域表达
考虑图所示的一个单自由度有阻尼振动系
统,根据机械振动理论,当该系统受到单脉冲激振
力时,系统的响应实际是初始条件下的有阻尼自由
振动,有。
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式中卜阻尼比; .
。广一系统的无阻尼固有圆频率; 盏删州删
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∞、// 时间
时域波形图
￡,厂系统的有阻尼固有圆频率,
∞、/ ∞
、——振动