一种齿轮传动装置异响的下线检测方法，先通过最小熵解卷积滤波方法对测得的振动信号进行解卷积处理，消除传播路径对齿轮传动装置异响特征信号的影响，增强特征信号的信噪比；然后通过峭度指标对解卷积后的信号进行量化；最后通过设置的阈值与解卷积后信号的峭度指标进行比较，确定齿轮传动装置的异响状态，本发明专利技术不受环境噪声干扰，不受齿轮传动装置运行工况的影响，检测准确度高，检测速度快，适合齿轮传动装置异响的下线检测，本发明专利技术有助于确保齿轮传动装置产品出厂质量，降低齿轮传动装置返厂风险，可帮助企业树立良好品牌形象。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及齿轮传动装置故障诊断
，特别涉及一种齿轮传动装置异响的下线检测方法。
技术介绍
齿轮传动装置是机械传动系统中的重要部件，广泛运用于交通运输、工程机械等行业。其产品质量的好坏直接影响机械设备的正常工作。齿轮传动装置异响是指齿轮传动装置在运转的过程中产生了超过技术文件规定的不正常响声，属于机械故障。齿轮传动装置异响标志着齿轮传动装置中的齿轮或轴承等主要零部件已发生变化，反映着不同性质和不同程度的齿轮传动装置故障，表明其存在产品质量问题。因此，必须用一种方法将存在异响的齿轮传动装置检测出来。目前通常的做法是工厂技术人员通过人耳对齿轮传动装置的异响进行判定，但人耳判定结果受主观影响大，易受周围噪声环境影响，同时增加了工人的工作量和受噪声危害的风险，难以满足齿轮传动装置异响的下线检测需求。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种齿轮传动装置异响的下线检测方法，实现齿轮传动装置异响的下线检测，避免不合格产品出厂。为了达到上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种齿轮传动装置异响的下线检测方法，包括以下步骤：步骤一，将齿轮传动装置安装在下线检测试验台上，在齿轮传动装置上方安装一个加速度传感器，或在齿轮传动装置周围安装一个声音传感器；步骤二，利用数据采集设备和步骤一安装的加速度传感器或声音传感器，采集齿轮传动装置在不同运行工况下的振动信号x1(t)，x2(t)，…，xn(t)，其中，n代表工况的数量，t代表时间；步骤三，使用RalphWiggins的最小熵解卷积滤波方法对振动信号x1(t)，x2(t)，…，xn(t)分别进行解卷积处理，得到解卷积后信号y1(t)，y2(t)，…，yn(t)，最小熵解卷积滤波方法的实现步骤如下：①初始化一个输入信号的滤波器系数设置②计算输入信号的Toeplitz自相关矩阵X0，其中，N代表一个输入信号中包含的采样点个数，L代表Toeplitz自相关矩阵X0的行数；③计算输出信号计算公式为其中，代表自相关矩阵X0的转置矩阵；④重新计算输入信号的滤波器系数计算公式为：⑤通过迭代方法，迭代计算②～④步骤，迭代结束的条件为：连续两次输出信号的峭度指标之差小于0.01，其中，峭度指标的计算公式为：其中，|·|代表绝对值运算，代表平均值运算；⑥将第⑤步中的最后一组输出信号记为最小熵解卷积滤波方法的输出结果；步骤四，使用峭度指标公式分别计算解卷积后信号y1(t)，y2(t)，…，yn(t)的峭度指标，分别得到解卷积后信号的峭度指标K1，K2，…，Kn；步骤五，无异响齿轮传动装置通过上述四个步骤得到的解卷积后信号y1(t)，y2(t)，…，yn(t)都不存在明显冲击特征，其峭度指标K1，K2，…，Kn的值都靠近3；而存在异响齿轮传动装置通过上述四个步骤得到的信号y1(t)，y2(t)，…，yn(t)都存在明显冲击特征，其峭度指标K1，K2，…，Kn的值都大于4；因此设置一个初始异响阈值T＝4，如果计算得到的峭度指标K1，K2，…，Kn中任何一个值大于设置的异响阈值，那么判定该齿轮传动装置质量不合格；如果计算得到的峭度指标K1，K2，…，Kn都小于设置的异响阈值，那么判定该齿轮传动装置质量合格。所述的异响阈值T的初始值设置为4，后续根据样本积累对异响阈值进行修订。本专利技术的有益效果：本专利技术根据齿轮传动装置异响信号的频谱具有在齿轮传动装置的固有频率处存在以齿轮啮合频率为间隔的频率特点，考虑到传感器测得的振动信号是异响特征信号与传播路径卷积的结果，本专利技术方法不受齿轮传动装置运行工况的影响，可在不同转速和不同负载下进行齿轮传动装置异响检测。该方法可以提高齿轮传动装置异响下线检测的准确度和效率，并且有效地降低人力成本和工作人员受噪声危害的风险,适合齿轮传动装置异响的下线检测，可在齿轮传动装置制造企业推广使用，具有广泛的应用前景。附图说明图1为本专利技术方法的实施流程图。图2为无异响齿轮传动装置振动信号x1(t)的时域图。图3为异响齿轮传动装置振动信号x2(t)的时域图。图4为无异响齿轮传动装置振动信号x1(t)经本专利技术方法处理后得到的信号y1(t)时域图。图5为异响齿轮传动装置振动信号x2(t)经本专利技术方法处理后得到的信号y2(t)时域图。具体实施方式下面结合附图和实施案例对本专利技术进行详细描述。某齿轮传动装置制造厂生产的部分客车车桥(齿轮传动装置)总成在装配到整车后，用户反映客车在某些工况下，驱动桥总成发出令人厌烦的异响声，严重影响到司机和乘客的舒适性。然而存在异响的驱动桥在出厂检测时，其各类声学指标均符合汽车行业标准所规定的要求。针对该问题，工厂技术部门主要通过人耳对车桥的异响进行判定，但人耳判定结果受主观影响大，且易受周围噪声环境影响，难以满足车桥异响检测要求。通过本专利技术方法解决该问题。参照图1，一种齿轮传动装置异响的下线检测方法，包括以下步骤：步骤一，将车桥安装在下线检测试验台上，在车桥的桥壳上方安装一个加速度传感器；步骤二，利用数据采集设备和步骤一已安装的加速度传感器，分别采集正常车桥(车桥1)和异响车桥(车桥2)在相同运行工况下的振动信号x1(t)，x2(t)，其中，t代表时间，如图2和图3所示，图2和图3分别展示了相同工况下的正常和异响车桥振动信号时域波形；步骤三，使用RalphWiggins的最小熵解卷积滤波方法对采集的振动信号x1(t)，x2(t)，分别进行解卷积处理，得到解卷积后信号y1(t)，y2(t)，如图4和图5，图4和图5分别展示了正常和异响车桥振动信号x1(t)，x2(t)解卷积后信号y1(t)，y2(t)的时域波形，对比图4和图5可以发现存在异响的车桥振动信号在解卷积后出现了明显的周期性冲击；最小熵解卷积滤波方法的实现步骤如下：①初始化一个输入信号的滤波器系数设置②计算输入信号的Toeplitz自相关矩阵X0，计算公式为：其中，N代表一个输入信号中包含的采样点个数，L代表Toeplitz自相关矩阵X0的行数；③计算输出信号计算公式为其中，代表自相关矩阵X0的转置矩阵；④重新计算输入信号的滤波器系数计算公式为：⑤通过迭代方法，迭代计算②～④步骤，迭代结束的条件为：连续两次输出信号的峭度指标之差小于0.01，其中，峭度指标的计算公式为：其中，|·|代表绝对值运算，代表平均值运算；⑥将第⑤步中的最后一组输出信号记为最小熵解卷积滤波方法的输出结果；步骤四，使用峭度指标计算公式，分别计算解卷积后信号y1(t)，y2(t)的峭度指标，得到解卷积后信号的峭度指标K1＝3.0，K2＝5.2；步骤五，无异响车桥通过上述四个步骤得到的解卷积后信号y1(t)，y2(t)，…，yn(t)都不存在明显冲击特征，其峭度指标K1，K2，…，Kn的值都接近3；而存在异响车桥通过上述四个步骤得到的信号y1(t)，y2(t)，…，yn(t)都存在明显冲击特征，其峭度指标K1，K2，…，Kn的值都大于4；因此设置异响阈值T＝4，K1小于4，说明该车桥1质量合格；K2大于4，说明该车桥2存在异响，判定为质量不合格。以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施方式仅限于此，对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种齿轮传动装置异响的下线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将齿轮传动装置安装在下线检测试验台上，在齿轮传动装置上方安装一个加速度传感器，或在齿轮传动装置周围安装一个声音传感器；步骤二，利用数据采集设备和步骤一安装的加速度传感器或声音传感器，采集齿轮传动装置在不同运行工况下的振动信号x1(t)，x2(t)，…，xn(t)，其中，n代表工况的数量，t代表时间；步骤三，使用Ralph Wiggins的最小熵解卷积滤波方法对振动信号x1(t)，x2(t)，…，xn(t)分别进行解卷积处理，得到解卷积后信号y1(t)，y2(t)，…，yn(t)，最小熵解卷积滤波方法的实现步骤如下：①初始化一个输入信号的滤波器系数设置②计算输入信号的Toeplitz自相关矩阵X0，其中，N代表一个输入信号中包含的采样点个数，L代表Toeplitz自相关矩阵X0的行数；③计算输出信号计算公式为其中，代表自相关矩阵X0的转置矩阵；④重新计算输入信号的滤波器系数计算公式为：⑤通过迭代方法，迭代计算②～④步骤，迭代结束的条件为：连续两次输出信号的峭度指标之差小于0.01，其中，峭度指标的计算公式为：其中，|·|代表绝对值运算，代表平均值运算；⑥将第⑤步中的最后一组输出信号记为最小熵解卷积滤波方法的输出结果；步骤四，使用峭度指标公式分别计算解卷积后信号y1(t)，y2(t)，…，yn(t)的峭度指标，分别得到解卷积后信号的峭度指标K1，K2，…，Kn；步骤五，无异响齿轮传动装置通过上述四个步骤得到的解卷积后信号y1(t)，y2(t)，…，yn(t)都不存在明显冲击特征，其峭度指标K1，K2，…，Kn的值都靠近3；而存在异响齿轮传动装置通过上述四个步骤得到的信号y1(t)，y2(t)，…，yn(t)都存在明显冲击特征，其峭度指标K1，K2，…，Kn的值都大于4；因此设置一个初始异响阈值T＝4，如果计算得到的峭度指标K1，K2，…，Kn中任何一个值大于设置的异响阈值，那么判定该齿轮传动装置质量不合格；如果计算得到的峭度指标K1，K2，…，Kn都小于设置的异响阈值，那么判定该齿轮传动装置质量合格。...
【技术特征摘要】
1.一种齿轮传动装置异响的下线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将齿轮传动装置安装在下线检测试验台上，在齿轮传动装置上方安装一个加速度传感器，或在齿轮传动装置周围安装一个声音传感器；步骤二，利用数据采集设备和步骤一安装的加速度传感器或声音传感器，采集齿轮传动装置在不同运行工况下的振动信号x1(t)，x2(t)，…，xn(t)，其中，n代表工况的数量，t代表时间；步骤三，使用RalphWiggins的最小熵解卷积滤波方法对振动信号x1(t)，x2(t)，…，xn(t)分别进行解卷积处理，得到解卷积后信号y1(t)，y2(t)，…，yn(t)，最小熵解卷积滤波方法的实现步骤如下：①初始化一个输入信号的滤波器系数设置②计算输入信号的Toeplitz自相关矩阵X0，其中，N代表一个输入信号中包含的采样点个数，L代表Toeplitz自相关矩阵X0的行数；③计算输出信号计算公式为其中，代表自相关矩阵X0的转置矩阵；④重新计算输入信号的滤波器系数计算公式为：⑤通过迭代方法，迭代计算②～④步骤，迭代结束的条件为：连续两次输出信号的峭度指标之差小于0.01，其中，峭度...
【专利技术属性】
技术研发人员：王琇峰，和丹，夏利军，
申请(专利权)人：苏州微著设备诊断技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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