齿轮箱故障诊断高手速成手册

📚 共计 30 章节

齿轮箱故障诊断概述

齿轮箱的工业地位、常见故障类型、诊断技术的发展历程与趋势。

概述发展史

齿轮箱结构与动力学基础

齿轮箱典型结构、齿轮啮合原理、传动比与转速关系、振动产生机理。

动力学啮合

传感器选型与安装

加速度/速度/位移/温度传感器、安装位置与磁座/胶粘选择。

传感器安装

数据采集系统搭建

采样定理、抗混叠滤波、采样频率与分辨率设置、DAQ系统。

信号预处理技术

去趋势项、滤波（低通/高通/带通）、重采样、异常值剔除、数据分段。

预处理滤波

时域分析基础

均值、方差、峰值、峰峰值、均方根值、波形/峰值/脉冲/裕度因子。

频域分析基础

傅里叶变换、频谱分析、功率谱密度、边频带识别、谐波分析。

包络分析技术

希尔伯特变换、包络解调、共振解调、轴承故障特征频率提取。

时频分析技术

短时傅里叶变换、小波变换、Wigner-Ville分布、时频谱图解读。

阶次分析技术

阶次跟踪原理、计算阶次跟踪、Vold-Kalman滤波、变转速应用。

阶次变转速

齿轮故障特征频率计算

啮合频率、轴转频、边频带、齿轮故障特征频率公式推导。

轴承故障特征频率计算

内圈/外圈/滚动体/保持架故障频率公式、滑动影响修正。

轴承特征频率

齿轮磨损与断齿诊断

磨损频谱特征、断齿冲击特征、时域与频域对比、案例解析。

齿轮点蚀与胶合诊断

点蚀边频带特征、胶合温度特征、油液分析辅助诊断。

轴承内圈故障诊断

内圈故障频谱特征、调制现象、包络谱分析、案例解析。

轴承外圈故障诊断

外圈故障频谱特征、传递路径影响、包络谱分析、案例解析。

外圈传递路径

轴承滚动体故障诊断

滚动体故障特征、保持架调制、包络谱分析、案例解析。

滚动体保持架

轴不平衡与不对中诊断

不平衡频谱特征(1X)、不对中(2X)、相位分析。

不平衡不对中

齿轮箱松动与共振诊断

松动频谱特征(谐波)、共振频率识别、模态测试基础。

润滑不良与温度诊断

油温趋势分析、油液光谱/铁谱分析、粘度与水分影响。

多故障耦合诊断

复合故障频谱叠加、解耦方法、盲源分离、独立分量分析。

耦合盲源分离

变转速工况诊断

阶次分析、时频分析、转速同步平均、角域重采样。

变转速角域

深度学习诊断基础

CNN、RNN、LSTM应用、数据增强、迁移学习。

深度学习CNN

特征工程与选择

时域/频域/时频域特征、特征降维(PCA、t-SNE)。

故障诊断标准与规范

ISO 10816、ISO 2372、VDI 3836、API 670标准解读。

现场诊断流程与报告编写

现场调研、数据采集、分析流程、诊断报告模板。

齿轮箱故障模拟实验

实验台搭建、故障植入、数据采集、对比分析。

在线监测系统集成

传感器网络、数据采集、SCADA集成、报警阈值设置。

在线监测SCADA

案例实战：风电齿轮箱诊断

多级行星轮系、变转速、变载荷、故障案例全流程。

案例实战：工业齿轮箱诊断

高速轴、低速轴、轴承、齿轮综合诊断案例。