□ 勾治践 □ 付 威 □ 刘力新

长春工业大学 机电工程学院 长春 130012

基于小波能量法的变速箱齿轮故障诊断技术研究

□ 勾治践 □ 付 威 □ 刘力新

长春工业大学 机电工程学院 长春 130012

利用小波包分析并结合小波包能量谱尺度图的方法，通过小波包分解利用各频带范围信号能量的改变，进行了变速箱齿轮故障的诊断。按此方法准确地识别了某汽车H型变速箱的故障。研究表明，对变速箱齿轮故障诊断是一种行之有效的方法。

故障诊断 小波包分析 小波包能量法

变速箱是汽车的核心部件，其利用不同齿数对的齿轮互相啮合，从而改变变速箱输出轴的转矩和转速。作为传递运动和动力的齿轮在汽车变速箱传动系统中发挥着非常重要的作用。但是由于变速箱的工作环境变化不一，再加上其本身结构较复杂，使变速箱齿轮容易出现损伤或故障。

齿轮的故障常在振动状况方面体现出来，因此振动信号监测是齿轮故障诊断的主要手段，小波作为一种新的信号处理方法，是较好的时-频域信号分析方法，在齿轮振动信号分析中得到了广泛的应用［1］。本文采用小波包分析，并通过小波包能量谱尺度图的变化来判别变速箱的故障。

1 变速箱的振动机理

式中：x为沿作用线上两齿轮的相对位移；k（t）为齿轮啮合刚度；M为齿轮的等效质量，M=（m1m2）/（m1+m2）；F（t）为外界激励；C为齿轮啮合阻尼。

▲图1 齿轮传动副的物理模型

F（t）是一个动载荷，与齿轮刚度和传动误差的变化有关，包含了由于缺陷而产生的激励。……