程军圣，李宝庆，杨 宇

(湖南大学 汽车车身先进设计制造国家重点实验室，长沙 410082)

齿轮在启停过程中，其振动信号包含了丰富的状态信息，一些在平稳运行时不容易反应出来的故障征兆有可能会充分地表现出来。在这个过程中，齿轮的振动信号为变速非平稳信号，而且表现为多分量的调幅-调频特征［1］，采用传统方法无法从频谱分析中有效地提取故障特征［2］。考虑到齿轮启停过程中的振动信号表现出随转速变化的调频特征，可以采用阶次分析方法提取故障特征，该方法可以有效地提取随转速变化的振动信号的故障特征［3，4］。

当齿轮发生故障时，其振动信号的幅值和相位都会发生变换，产生幅值和相位调制，而相位的调制信息往往包含了齿轮的故障特征。在幅值调制方面，如包络解调等方法现在已经研究的比较成熟，文献［3］就是综合使用了包络分析方法和阶次分析方法;而在相位调制方面，相关的研究相对来讲比较少，本文针对齿轮故障振动信号的相位调制特点提出了基于瞬时频率计算的阶次谱方法，该方法首先计算信号的瞬时频率，然后对瞬时频率信号进行等角度重采样，再对重采样信号进行频谱分析得到阶次谱，从而提取故障特征，进行齿轮故障诊断。但是，齿轮发生故障时，其振动信号还表现为多分量的调幅-调频信号，在计算信号的瞬时频率之前还需要将其分解为若干个单分量的调幅-调频信号之和，因此，在启停过程中对齿轮进行故障诊断的关键就在于找到一种有效的多分量信号分解方法。……