张荣法， 胡佳成， 李东升， 王 坚， 马 豪

（1.中国计量学院，浙江杭州 310018； 2.杭州嘉诚机械有限公司，浙江杭州 310018）

基于自相关算法的减速机蜗轮齿形变化故障检测方法研究

张荣法1， 胡佳成1， 李东升1， 王 坚2， 马 豪1

（1.中国计量学院，浙江杭州 310018； 2.杭州嘉诚机械有限公司，浙江杭州 310018）

为诊断蜗杆减速机的蜗轮齿形变化故障，提出了一种新的振动信号特征检测方法，即将自相关分析方法与传统的齿轮故障分析方法经验模态分解及Hilbert变换相结合的方法。采用经验模态分解，将蜗杆减速机振动信号分离为各个不同频率段的本征模态函数（IMF）分量，运用自相关分析高效选取含有蜗轮故障特征信号的IMF分量，最后应用Hilbert变换提取由自相关算法选取的IMF分量中蜗轮故障特征信息。采用JD45＋齿轮测量仪分析了蜗轮齿形变化量，验证了上述方法的可行性。

计量学；自相关分析；经验模态分解；Hilbert变换；蜗轮齿形变化；故障检测

1 引 言

蜗杆减速机是机械设备中常见的一种传动设备，蜗轮和蜗杆是蜗杆减速机的两个主要传动部件。其中，蜗轮比较容易出现故障，而齿形变化是引起蜗轮出现故障的主要形式之一，齿形变化是指蜗轮齿形偏离理想的齿廓线。当蜗轮出现齿形变化故障时［1］，会产生以啮合频率为载波频率、蜗轮轴转动频率为调制频率的啮合频率调制现象，由于齿形变化故障一般不产生大的冲击振动，能量小，所以调制频率的边频带少。当齿形变化特别严重时，由于激振能量较大，激励起蜗轮固有频率，出现以蜗轮各阶固有频率为载波频率、蜗轮所在轴转动频率为调制频率的蜗轮共振频率调制。……