直升機(jī)齒輪箱故障診斷及預(yù)測(cè)系統(tǒng)的研究.pdf

1、針對(duì)直升機(jī)齒輪箱故障診斷系統(tǒng)，國(guó)外已經(jīng)發(fā)展起來(lái)了直升機(jī)健康和使用監(jiān)控系統(tǒng)(Health and Usage Monitoring System，簡(jiǎn)稱HUMS)，而國(guó)內(nèi)依然沿用傳統(tǒng)的人工經(jīng)驗(yàn)判斷、簡(jiǎn)易裝置定性判斷等方法，既不能診斷精細(xì)故障又不能實(shí)現(xiàn)故障的早期預(yù)判，因此本科題的研究無(wú)論從安全角度上還是在戰(zhàn)略角度上都有著十分重要的意義。
　　現(xiàn)有的直升機(jī)齒輪箱狀態(tài)監(jiān)控方法存在的問題是直升機(jī)齒輪箱的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而檢測(cè)的參數(shù)較少，難以充分

2、地反映齒輪箱各個(gè)重要部件的運(yùn)行狀態(tài)并且難以發(fā)現(xiàn)齒輪箱早期故障。由于常見的故障診斷的方式包括振動(dòng)法、溫度法、油樣分析法等等，其中振動(dòng)法不僅信號(hào)檢測(cè)設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，而且對(duì)于早期故障的檢測(cè)能力較高。所以本系統(tǒng)將選擇以振動(dòng)法為主，溫度法、油樣分析法為輔的方式進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。
　　首先闡述了齒輪箱的振動(dòng)機(jī)理，并詳細(xì)研究了振動(dòng)信號(hào)處理的基本方法。然后設(shè)計(jì)了具有直升機(jī)結(jié)構(gòu)特征的模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。將三種類型的傳感器安裝在適當(dāng)?shù)奈恢?，通過三種傳感器變送器、

3、信號(hào)放大器、以及帶有高性能ISA總線抗混濾波卡、采樣保持卡和AD卡的下位機(jī)將振動(dòng)信號(hào)、溫度信號(hào)、磨屑信號(hào)采集到工控機(jī)中進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳送到上位機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。在多種振動(dòng)信號(hào)處理方法中選擇了適合于處理非平穩(wěn)信號(hào)的小波分析方法和Hilbert/Huang變換（HHT）分析方法并進(jìn)行比較。上位PC機(jī)通過Matlab編程做出仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果，經(jīng)過觀察和分析便可以實(shí)現(xiàn)故障診斷和預(yù)測(cè)的目的。
　　最后通過將減速箱內(nèi)部滑油溫