潘铭志，潘宏侠，赵润鹏，任海锋

(中北大学 机械工程与自动化学院，山西 太原 030051)

自动机由于制造装配误差和不适当的工作条件(如载荷过大、润滑不良)，使其易于发生故障。小口径火炮自动机维修保障手段相对落后，传统方法采用听、摸、看和经常的大拆大卸、开箱解体方式检查，维修成本高、周期长，受主观因素的干扰易造成误诊漏诊，远远不能适应现实装备研制和维修需要。

本文探讨了自动机故障的主要原因、产生振动的机理及其频率特征；通过自动机机箱的振动响应机理分析研究，根据时域信号峰值和时刻，频域能量的变化和分布，以及自动机动作循环图这些特征值，结合专家规则进行状态分离和故障预测。并根据小波包分解的各频段能量特征值结合自动机各构件固有特性，通过建立的神经网络模型进行网络训练仿真计算，进行故障定位和诊断。

1 振动机理及故障形式

小口径火炮自动机结构在炮弹击发和供输弹过程中产生强烈的冲击、振动和噪声，自动机机箱可看成是以机箱本体和各机构构件为质量的振动系统。自动机击发动作产生的火药气体，推动机框等后面的一系列构件高速运动，完成自动供输弹过程和连续射击，这是自动机主要的激振源[1]。由于射击击发时机箱转动轴和转膛滑板等构件周期性运动[2]，支撑刚度反复变化、结构作用扭矩也连续变化，它们都引起激振力作用，都将会产生一定频率和方向的机械振动[3]。……