第3期 商铁军等：齿轮局部损伤振动信号的循环平稳性分析 .393. 较好地抑制信号中加性平稳噪声的干扰和保留低频 ing of signal.Hefei:University of Science and Technology of 周期成分信息，在齿轮轮齿因发生局部损伤故障产 China Press,2001:112 (沈风麟，叶中付，钱玉美，信号统计分析与处理.合肥：中国 生幅值调制现象时能清晰、准确地提取出调制信息 科学技术大学出版社，2001：112) 与载波信息，并计算出本文引入的幅值调制能量比 [4]Li L,Qu LL.Application of cyclic statistics to fault diagnosis of 系数大小.通过对比幅值调制能量比系数的大小， rolling bearings.J Vib Meas Diagn.2003.23(2):116 能够判断齿轮轮齿局部故障引起的调制成分能量占 (李力，屈梁生·循环统计量方法在滚动轴承故障诊断中的应 信号中的比重，幅值调制能量比系数可以作为齿轮 用.振动，测试与诊新，2003,23(2)：116) 局部故障判断的特征参量·实验结果分析表明，结 [5]HeJ.Chen J.Bi G.et al.Frequency demodulation analysis of degree of cylcostationary and its application to gear defect detee- 合齿轮正常运转的样本数据，该方法可以发现齿轮 tion.JShanghai Jicotong Univ.2007,41(11):1862 在运转中某轮齿发生的局部损伤故障及损伤程度， (何俊，陈进，毕果，等，循环平稳度解调频原理分析及其在齿轮 为旋转机械的实时监测和故障诊断提供依据， 故障诊断中的应用.上海交通大学学报，2007,41(11)：1862) [6]Zhang X D.Bao Z.A nalysis and Processing of Nonstationary 参考文献 Signal.Beijing:National Defense Industry Press.1998:325 (张贤达，保铮.非平稳信号分析与处理。北京：国防工业出版 [1]ZhuZ K.Feng Z H.Kong F R.Cyclostationarity analysis for 社，1998：.325) gearbox condition monitoring:approaches and effectiveness. [7]Walter Bartelmus.Mathematical modeling and computer simula- Mech Syst Signal Process.2005.19:467 tions as an aid to gearbox diagnostics.Mech Syst Signal Process. [2]Ding K.Kong Z G.He Z D.The principle and application of cy- 2001,15(5):855 clostationary analysis for demodulation of amplitude modulated sig- [8]Yuan X H.Cai LL.Variable amplitude Fourier series with its nls.J Vib Eng,2005,18(3):304 application in gearbox diagnosis:Part I.Principle and simula- (丁康，孔正国，何志达.振动调幅信号的循环平稳解调原理 tion.Mech Syst Signal Process.2005.19(5):1055 与应用.振动工程学报，2005,18(3)：304) [9]Mccormick A C.Nandi A K.Cyclostationarity in rotating ma- [3]Shen F L.YeZ F,Qian Y M.Statistical Analysis and Process chine vibrations.Mech Syst Signal Process.1998.12(2):225较好地抑制信号中加性平稳噪声的干扰和保留低频 周期成分信息‚在齿轮轮齿因发生局部损伤故障产 生幅值调制现象时能清晰、准确地提取出调制信息 与载波信息‚并计算出本文引入的幅值调制能量比 系数大小．通过对比幅值调制能量比系数的大小‚ 能够判断齿轮轮齿局部故障引起的调制成分能量占 信号中的比重．幅值调制能量比系数可以作为齿轮 局部故障判断的特征参量．实验结果分析表明‚结 合齿轮正常运转的样本数据‚该方法可以发现齿轮 在运转中某轮齿发生的局部损伤故障及损伤程度‚ 为旋转机械的实时监测和故障诊断提供依据． 参 考 文 献 ［1］ Zhu Z K‚Feng Z H‚Kong F R．Cyclostationarity analysis for gearbox condition monitoring： approaches and effectiveness． Mech Syst Signal Process‚2005‚19：467 ［2］ Ding K‚Kong Z G‚He Z D．The principle and application of cy￾clostationary analysis for demodulation of amplitude modulated sig￾nals．J V ib Eng‚2005‚18（3）：304 （丁康‚孔正国‚何志达．振动调幅信号的循环平稳解调原理 与应用．振动工程学报‚2005‚18（3）：304） ［3］ Shen F L‚Ye Z F‚Qian Y M．Statistical A nalysis and Process￾ing of signal．Hefei：University of Science and Technology of China Press‚2001：112 （沈凤麟‚叶中付‚钱玉美．信号统计分析与处理．合肥：中国 科学技术大学出版社‚2001：112） ［4］ Li L‚Qu L L．Application of cyclic statistics to fault diagnosis of rolling bearings．J V ib Meas Diagn‚2003‚23（2）：116 （李力‚屈梁生．循环统计量方法在滚动轴承故障诊断中的应 用．振动、测试与诊断‚2003‚23（2）：116） ［5］ He J‚Chen J‚Bi G‚et al．Frequency demodulation analysis of degree of cylcostationary and its application to gear defect detec￾tion．J Shanghai Jiaotong Univ‚2007‚41（11）：1862 （何俊‚陈进‚毕果‚等．循环平稳度解调频原理分析及其在齿轮 故障诊断中的应用．上海交通大学学报‚2007‚41（11）：1862） ［6］ Zhang X D‚Bao Z．A nalysis and Processing of Nonstationary Signal．Beijing：National Defense Industry Press‚1998：325 （张贤达‚保铮．非平稳信号分析与处理．北京：国防工业出版 社‚1998：325） ［7］ Walter Bartelmus．Mathematical modeling and computer simula￾tions as an aid to gearbox diagnostics．Mech Syst Signal Process‚ 2001‚15（5）：855 ［8］ Yuan X H‚Cai L L．Variable amplitude Fourier series with its application in gearbox diagnosis：Part Ⅰ．Principle and simula￾tion．Mech Syst Signal Process‚2005‚19（5）：1055 ［9］ Mccormick A C‚Nandi A K．Cyclostationarity in rotating ma￾chine vibrations．Mech Syst Signal Process‚1998‚12（2）：225 第3期 商铁军等： 齿轮局部损伤振动信号的循环平稳性分析 ·393·