噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (3): 138-144.

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基于改进同步提取变换和声信号的齿轮箱故障诊断

夏雪宝1，明志茂1，赵可沦1，黄英龄1，张波1，李富才2   

  1. ( 1. 广电计量检测集团股份有限公司, 广州510000；
    2. 上海交通大学机械系统与振动全国重点实验室, 上海200240 )
  • 收稿日期:2023-08-08 修回日期:2023-12-18 出版日期:2025-06-18 发布日期:2025-05-29

Gearbox Fault Diagnosis Based on Improved Synchroextracting Transform and Acoustic Signals

  • Received:2023-08-08 Revised:2023-12-18 Online:2025-06-18 Published:2025-05-29

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摘要： 为了更好地分析齿轮箱故障信号并对其复合故障进行诊断，在时频同步提取变换的理论框架下，提出一种新的时频分析方法—时频同步速度基提取变换(Time-frequency Velocity Synchroextracting Transform，TFVSET)。该方法将反映转速同步变化规律的基函数引入时频同步提取变换中，并针对噪声引起瞬时频率波动和偏差问题，提出一种改进的2 阶差分算子来平滑瞬时频率值。仿真结果表明，该方法可以解决传统基于不变窗口的时频分析方法在处理突变信号时出现瞬时频率特征模糊的问题，并可以清楚显示故障信号的时变特性。最后，将所提方法应用于实际信号中，通过实验验证了所提方法可以清晰表征不同故障齿轮信号的频率信息，并可以有效利用声信号进行齿轮箱故障
诊断。

关键词: 故障诊断, 同步提取变换, 转速同步变化, 齿轮箱, 声发射