张东等：迭代广义短时Fourier变换在行星齿轮箱故障诊断中的应用 609* 现了多个峰值，但同样无法判断齿轮箱的工作状态。 .以上频率成分均与第一级行星齿轮箱相关，且 其STT分析结果如图6(c)所示，其中虽然存在数 在第一级行星齿轮箱的啮合频率∫的两侧出现了与 条时频曲线，但受噪声及调制系数的影响较大.进一 第一级行星齿轮箱太阳轮相关的调制边带，故认为 步运用IG-STFT分析得到如图6(d)所示的时频图. 第一级行星齿轮箱的太阳轮出现了故障，与实验设 可见其主导频率依次为第一级行星齿轮箱齿轮啮合 置条件相符. 频率∫1、太阳轮转频州及故障特征频率∫的组合频 3.2.3太阳轮局部剥落 率：f+3fJm+2f-、∫mfm-f和fa-2- 图7为第二级行星齿轮箱太阳轮局部剥落故障信 0.04 1.5 a 0.02 1.0 0 05 0.02 0.04 2 100 200 300 400 500 时间s 频率Hz 幅值 幅值 500 500 f+3新 d 0.06 m+3新 400 400 人+24 0.08 0.05 300 300 0.04 0.06 0.03 ≤200 0.04 100 100 -2f 0.02 fna f- fc 0.02 0 1 3 0.01 0 2 时间s 时间/s 图6 太阳轮磨损振动信号分析结果.(a)时域波形：(b)Fourier频谱：(c)STT时频分布：(d)IG-STFT时频分布 Fig.6 Analysis results of sun gear worn vibration signal:(a)time-domain waveform:(b)Fourier spectrum:(c)STFT spectrogram:(d)IG-STFT spectrogram a） b 0.010 0.005 2 0.005 -0.010 20 40 60 0 时间s 领率Hz 幅值 幅值 0.04 80 ■0.04 +2 d f+25a 0.03 60 0.03 40 0.02 40 0.02 f-3f9-2 0.01 20 f-3f-2 0.01 3 3 时间/s 时间/s 图7太阳轮剥落振动信号分析结果.(a)时域波形：(b)Fourier频谱：(c)STT时频分布：(d)IG-STFT时频分布 Fig.7 Analysis results of sun gear chipping vibration signal:(a)time-domain waveform:(b)Fourier spectrum:(c)STFT spectrogram:(d)IG- STFT spectrogram张 东等: 迭代广义短时 Fourier 变换在行星齿轮箱故障诊断中的应用 现了多个峰值，但同样无法判断齿轮箱的工作状态． 其 STFT 分析结果如图 6 ( c) 所示，其中虽然存在数 条时频曲线，但受噪声及调制系数的影响较大． 进一 步运用 IG-STFT 分析得到如图 6 ( d) 所示的时频图． 可见其主导频率依次为第一级行星齿轮箱齿轮啮合 频率 fm1、太阳轮转频 f ( r) s1 及故障特征频率 fs1的组合频 率: fm1 + 3fs1、fm1 + 2fs1 － f ( r) s1 、fm1、fm1 － fs1 和 fm1 － 2fs1 － f ( r) s1 ． 以上频率成分均与第一级行星齿轮箱相关，且 在第一级行星齿轮箱的啮合频率 fm1的两侧出现了与 第一级行星齿轮箱太阳轮相关的调制边带，故认为 第一级行星齿轮箱的太阳轮出现了故障，与实验设 置条件相符． 3. 2. 3 太阳轮局部剥落 图 7 为第二级行星齿轮箱太阳轮局部剥落故障信 图 6 太阳轮磨损振动信号分析结果． ( a) 时域波形; ( b) Fourier 频谱; ( c) STFT 时频分布; ( d) IG-STFT 时频分布 Fig． 6 Analysis results of sun gear worn vibration signal: ( a) time-domain waveform; ( b) Fourier spectrum; ( c) STFT spectrogram; ( d) IG-STFT spectrogram 图 7 太阳轮剥落振动信号分析结果． ( a) 时域波形; ( b) Fourier 频谱; ( c) STFT 时频分布; ( d) IG-STFT 时频分布 Fig． 7 Analysis results of sun gear chipping vibration signal: ( a) time-domain waveform; ( b) Fourier spectrum; ( c) STFT spectrogram; ( d) IG￾STFT spectrogram · 906 ·