以大型风力发电设备中行星齿轮传动系统为研究对象,针对行星齿轮箱故障监测诊断问题,进行了小波包去噪和Hilbert解调技术的理论方法研究,并在Windows平台下运用Qt和Matlab进行了行星齿轮箱故障监测诊断系统开发,最后进行了试验分析。结果表明,系统能够在行星齿轮箱不同工况下,从测试的振动信号中解调出故障齿轮的调制信息,进而判断出故障齿轮的部位,进而实现了系统的故障监测诊断。研究可为行星齿轮传动系统故障诊断提供数据采集与分析技术支持,有利于进一步实现基于网络技术的远程在线监测,具有一定的工程应用价值。

考虑啮合刚度、齿侧间隙和轴承支撑间隙等因素,运用集中质量法建立了三自由度直齿圆柱齿轮副弯扭耦合非线性振动模型,并据此研究了各参数对齿轮系统非线性振动特性的影响。结果表明齿侧间隙一定时,随着频率的升高,系统由周期运动通过激变直接进入混沌,然后又由混沌通过激变变为周期运动;在周期运动中,系统经过倍周期分岔,由双周期运动变为四周期运动,然后又通过逆倍周期分岔,由四周期运动变为双周期运动,之后又由双周期运动变为单周期运动;不同的输入转频条件下,间隙变化使系统表现出不同分岔特性,在某些特定频率下,间隙变化只增加系统响应能量变化,并不改变其动力学特性。

水基动力无杆抽油系统是一个全新的抽油系统,系统受力变形是失效的主要因素之一,因此对此新型系统进行受力分析非常有意义,有助于找到系统的薄弱环节.因此针对系统的动力缸,基于流体动力学理论与流固耦合理论,运用有限元分析方法进行了系统不同压力和流速下的结构应力分析.结果表明：系统最大应力处与流体最大液压冲击处不重合,改变压力和流速都会对最大应力产生影响,且应力变化具有非线性性.研究得到了动力缸最大应力变化规律,这有利于进一步开展系统故障分析,并对系统优化设计有理论意义和实际价值.

以双轴转子系统为研究对象,针对其动态测试与故障诊断中存在的问题,进行基于虚拟仪器技术的测试系统研究.通过分析双轴转子系统典型的动力学特性,提取实验台旋转振动信号中包含的特征信息进行故障诊断.应用LabVIEW软件为开发平台,设计和实现双轴转子系统动态测试系统.结果表明,系统可以实现转子实验台的数据采集以及非线性动特性关联维数的计算与输出图形等功能,为深入研究系统运行中的关联维数变化提供分析平台,对研究故障演化有重要的应用价值.

数控机床加工过程中,刀具是直接与金属材料接触并参与切削过程的工作部件。在金属切削加工过程中刀具不可避免地产生磨损现象,提高刀具使用寿命,降低因为刀具磨损而产生的损失,对刀具的工作状态实施监测意义十分重大。基于振动测试法的刀具磨损状态监测主要以采集到的振动信号作为依据,对振动信号作时域、频域和时频分析来提取有效的特征量,结合工件被加工表面的粗糙度情况以及刀刃的磨损状况,判断出在加工过程中刀具的实时磨损规律,实现刀具磨损程度的有效控制。