基于瞬时角速度信号增强的RV减速器行星齿轮局部故障检测 被引量：2

1

作者 王红伟 郭瑜 +2 位作者 樊家伟 杨新敏 尹兴超 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第17期324-330,共7页

针对旋转矢量(rotary vector, RV)减速器多源耦合严重,行星齿轮局部故障所引起的冲击易被其他干扰分量所淹没,故障特征提取困难的问题,结合编码器信号的优势提出了一种基于自适应最大二阶循环平稳盲解卷积(adaptive maximum second orde... 针对旋转矢量(rotary vector, RV)减速器多源耦合严重,行星齿轮局部故障所引起的冲击易被其他干扰分量所淹没,故障特征提取困难的问题,结合编码器信号的优势提出了一种基于自适应最大二阶循环平稳盲解卷积(adaptive maximum second order cyclostationarity blind deconvolution, ACYCBD)的RV减速器行星齿轮局部故障检测方法。首先,拾取伺服电机内置光编码器信号,并利用向前差分计算获得瞬时角速度(instantaneous angular speed, IAS)信号;然后,依据特征评价指标(characteristic evaluation indicator, CEI)最大化原则自适应确定ACYCBD优化滤波器长度,并对IAS信号进行增强;最后,通过识别时域中与故障冲击周期相匹配的理论齿数实现RV减速器故障检测。通过试验数据分析,并将所提方法与现有的稀疏低秩分解算法和增强CYCBD算法对比,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 内置编码器 瞬时角速度(ias) 旋转矢量(RV)减速器 最大二阶循环平稳解卷积(ACYCBD)

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外圈故障引起圆柱滚子轴承IAS扰动动力学建模

2

作者 韩谯 郭瑜 樊家伟 《振动工程学报》 北大核心 2025年第2期441-448,共8页

针对瞬时角速度(instantaneous angular speed,IAS)信号与轴承机械动力学之间的关系研究和工业机器人RV减速器转臂轴承在低速工况下易发生失效的问题,提出了一种三自由度局部故障滚子轴承IAS扰动的动力学模型。模型基于Hertz线接触理论... 针对瞬时角速度(instantaneous angular speed,IAS)信号与轴承机械动力学之间的关系研究和工业机器人RV减速器转臂轴承在低速工况下易发生失效的问题,提出了一种三自由度局部故障滚子轴承IAS扰动的动力学模型。模型基于Hertz线接触理论,分析了滚子与滚道间相互作用产生的局部变形对IAS的影响机理,给出了耦合切向力与力矩的计算方法;将故障冲击引入扭矩分析,计算故障区带来的扭矩变化,增加角自由度,建立了法向力与切向力相耦合的三自由度轴承IAS扰动动力学模型。采用四阶-龙库塔数值积分法求解,并在近似条件下将仿真与实验结果进行对比分析。结果表明,该模型能较好地解释圆柱滚子轴承IAS扰动的来源,有效反映外圈故障对IAS带来的影响,进一步完善了滚动轴承动力学理论。 展开更多

关键词 转子动力学 圆柱滚子轴承 瞬时角速度 Hertz线接触

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基于瞬时角速度矢和角加速度矢的合成运动定理的证明 被引量：1

3

作者 苏振超 薛艳霞 《莆田学院学报》 2017年第5期7-10,共4页

首先将泊松公式推广,通过引入刚体(动系)瞬时角速度矢和瞬时角加速度矢的概念,得到固结于做任意运动刚体上的矢量对时间一阶导数的表达式,并基于该表达式及刚体的角速度矢和角加速度矢以及三种速度和加速度的概念给出了速度和加速度合... 首先将泊松公式推广,通过引入刚体(动系)瞬时角速度矢和瞬时角加速度矢的概念,得到固结于做任意运动刚体上的矢量对时间一阶导数的表达式,并基于该表达式及刚体的角速度矢和角加速度矢以及三种速度和加速度的概念给出了速度和加速度合成定理的解析证明过程。 展开更多

关键词 瞬时角速度矢 瞬时角加速度矢 速度合成定理 加速度合成定理 解析方法 合成运动 理论力学

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基于一齿差式周期变化瞬时角速度传感器的设计原理及其实际应用

4

作者 韩少军 张丙伟 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第15期1798-1800,共3页

提出一种对周期性变化的瞬时角速度采用一齿差的原理进行测量的方法并对其原理进行介绍,该测量方法可延长计算机的读取间隔时间、降低编码器的分辨率要求、降低传感器的制造成本和提高测量精度,并在链传动的瞬时角速度实测中进行了实验... 提出一种对周期性变化的瞬时角速度采用一齿差的原理进行测量的方法并对其原理进行介绍,该测量方法可延长计算机的读取间隔时间、降低编码器的分辨率要求、降低传感器的制造成本和提高测量精度,并在链传动的瞬时角速度实测中进行了实验验证。 展开更多

关键词 周期性 瞬时角速度 测试 一齿差

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瞬时角速度测试及其在齿轮箱诊断中的应用

5

作者 王玲 樊可清 《石家庄铁道学院学报》 1998年第4期27-31,共5页

介绍一种用于故障诊断的瞬时角速度测试方法，通过实例提出基于同步采样角速度信号的齿轮诊断方法。大量试验结果表明齿轮故障特征在角速度信号中表现显著，利用时域平均法可以从其同步采样信号中获得清晰的故障特征。这种方法对齿轮系... 介绍一种用于故障诊断的瞬时角速度测试方法，通过实例提出基于同步采样角速度信号的齿轮诊断方法。大量试验结果表明齿轮故障特征在角速度信号中表现显著，利用时域平均法可以从其同步采样信号中获得清晰的故障特征。这种方法对齿轮系统具有良好的诊断效果。 展开更多

关键词 机械诊断 测试 角速度 齿轮箱 瞬时角速度

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基于IAS信号自适应窄带解调的RV减速器摆线轮故障特征提取 被引量：1

6

作者 张珈源 郭瑜 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期261-266,共6页

RV(rotary vector)减速器广泛应用于工业机器人,研究其关键零部件的故障检测方法具有重要意义。由于RV减速器结构复杂、摆线轮转速低、故障冲击较弱等问题,造成摆线轮故障特征难以用常规振动分析方法提取。针对上述问题,提出一种基于瞬... RV(rotary vector)减速器广泛应用于工业机器人,研究其关键零部件的故障检测方法具有重要意义。由于RV减速器结构复杂、摆线轮转速低、故障冲击较弱等问题,造成摆线轮故障特征难以用常规振动分析方法提取。针对上述问题,提出一种基于瞬时角速度信号自适应窄带解调的RV减速器摆线轮故障特征提取方法。首先对编码器角度信号进行采集,然后使用向前差分法获得瞬时角速度信号,在此基础上,使用角域同步平均提取摆线轮周期相关同步分量,消除非同步干扰,并通过构建边带信噪比指标选取故障信息丰富的啮合谐波频带进行带通滤波,最后对滤波后的信号进行窄带解调,实现对RV减速器摆线轮的故障特征提取。试验结果表明,该方法可以有效地提取RV减速器摆线轮故障特征,且自适应实现优化带宽选择。 展开更多

关键词 RV减速器 摆线轮 瞬时角速度 边带信噪比指标 窄带解调技术

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基于瞬时角速度信号窄带解调的太阳轮故障检测 被引量：3

7

作者 尹兴超 郭瑜 +1 位作者 李震焘 华健翔 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期263-268,278,共7页

由于时变传递路径以及振动传感器受测量频率下限的限制,及在转速较低工况下基于常规振动信号的太阳轮故障检测较为困难。对此,结合编码器信号的优势,提出一种基于编码器信号窄带解调技术的太阳轮故障检测方法。首先使用T法对光栅式编码... 由于时变传递路径以及振动传感器受测量频率下限的限制,及在转速较低工况下基于常规振动信号的太阳轮故障检测较为困难。对此,结合编码器信号的优势,提出一种基于编码器信号窄带解调技术的太阳轮故障检测方法。首先使用T法对光栅式编码器角度信号进行采集,然后使用向前差分法获得瞬时角速度(instantaneous angular speed, IAS)信号,随后使用角域同步平均抑制非同步干扰分量,最后通过窄带解调实现太阳轮故障检测。同时,在所提方法中提出一种基于峭度的解调频带选择策略和一种基于相位解调函数相位变化率的故障特征增强方法。实验证明IAS信号可以有效克服常规振动检测方法的不足,并验证了所提出方法能有效实现对太阳轮故障的检测。 展开更多

关键词 振行星齿轮箱 瞬时角速度(ias)信号 窄带解调 角域同步平均

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广义增量编码器瞬时角速度计算的扭振在线测量 被引量：4

8

作者 张玉皓 顾煜炯 +2 位作者 马晓腾 赵鹏程 杨昆 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期187-195,共9页

扭转振动是弹性转轴在动态扭矩作用下引起的角振动。轴系的旋转运动和扭转振动具有相同的量纲,因此转角和扭角可以实现同源测量。利用旋转轴系角运动的矢量叠加原理,得出转轴各质点的线运动具有相位调制现象。提出了脉冲信号输出的广义... 扭转振动是弹性转轴在动态扭矩作用下引起的角振动。轴系的旋转运动和扭转振动具有相同的量纲,因此转角和扭角可以实现同源测量。利用旋转轴系角运动的矢量叠加原理,得出转轴各质点的线运动具有相位调制现象。提出了脉冲信号输出的广义增量编码器模型,并给出了瞬时角速度计算的扭振测量方法的一般流程。编码器的原理是通过定角度戳记转轴角运动的时间分量,相当于建立了角度和时间的离散关系,从这一角度分析并给出了该方法的扭振信号采样定理的理论适用条件和实用公式。通过仿真与实验分别对上述模型和方法的正确性和准确度进行验证,并将其封装为功能模块嵌入工程样机中,应用于国内两台1000 MW核电半速汽轮发电机组的扭振在线监测。 展开更多

关键词 旋转轴系 扭振 瞬时角速度 增量编码器

原文传递

十字轴万向传动轴输出角速度特性分析 被引量：5

9

作者 马晓三 于治福 商德勇 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2011年第10期1766-1770,共5页

以由两个十字轴万向节串联组成的传动轴为研究对象,以单十字轴万向节输出角速度计算公式为基础,通过研究两级输入转角之间的关系,推导出了三轴不同面时输出角速度与输入转角、输入角速度之间的函数关系。通过该函数关系,对十字轴万向传... 以由两个十字轴万向节串联组成的传动轴为研究对象,以单十字轴万向节输出角速度计算公式为基础,通过研究两级输入转角之间的关系,推导出了三轴不同面时输出角速度与输入转角、输入角速度之间的函数关系。通过该函数关系,对十字轴万向传动轴等速条件进行了验证,并运用逐步搜索的方法编程确定了不等速条件下使输出角速度波动最小的相位角,在相位角确定时逐步搜索出输出角速度的最大值、最小值及其对应的输入转角。ADAMS仿真实例对输出角速度函数和逐步搜索算法的正确性进行了验证。 展开更多

关键词 十字轴万向传动轴 输出瞬时角速度 输入转角 相位角 逐步搜索 ADAMS

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基于IAS精确估计的太阳轮齿面剥落检测方法研究 被引量：1

10

作者 邹翔 郭瑜 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期107-114,共8页

瞬时角速度(instantaneous angular speed,IAS)信号的估计精度易受编码器自身误差影响,影响其故障检测结果。针对上述问题提出了一种局部多项式微分估计方法对IAS信号进行估计。首先通过局部多项式微分抑制编码器细分误差产生的锯齿状... 瞬时角速度(instantaneous angular speed,IAS)信号的估计精度易受编码器自身误差影响,影响其故障检测结果。针对上述问题提出了一种局部多项式微分估计方法对IAS信号进行估计。首先通过局部多项式微分抑制编码器细分误差产生的锯齿状噪声和估计误差导致的信号不连续问题,实现了IAS信号的高精度获取,然后使用精确估计的IAS信号通过局部同步拟合技术提取太阳轮故障特征。通过实验和仿真说明,本文提出的局部多项式微分估计能较好地抑制编码器误差导致的IAS信号噪声,提高IAS信号的信号比,结合局部同步拟合能够有效地提取太阳轮齿面剥落故障特征。 展开更多

关键词 故障检测 行星齿轮传动 瞬时角速度信号 多项式微分估计 高阶Hermite插值 局部同步拟合

原文传递

参数自适应SMHD滚动轴承IAS信号特征提取方法

11

作者 钟辉 郭瑜 高国泽 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第12期10-17,共8页

针对编码器瞬时角速度(IAS)信号中滚动轴承故障特征提取困难的问题,结合稀疏最大谐波噪声比解卷积(SMHD)算法可在没有先验周期情况下提取信号中周期性脉冲故障分量的优势提出一种参数自适应SMHD滚动轴承IAS信号特征提取方法。首先,利用... 针对编码器瞬时角速度(IAS)信号中滚动轴承故障特征提取困难的问题,结合稀疏最大谐波噪声比解卷积(SMHD)算法可在没有先验周期情况下提取信号中周期性脉冲故障分量的优势提出一种参数自适应SMHD滚动轴承IAS信号特征提取方法。首先,利用向前差分法估计IAS信号;然后,利用故障特征(FC)作为自适应选取SMHD优化滤波器长度的评判指标,实现SMHD滤波器长度的自适应确定;再将优化选取的滤波器长度代入SMHD算法对IAS信号进行增强。最后,通过包络分析揭示滚动轴承故障特征。通过对仿真和实测数据进行分析,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 滚动轴承 瞬时角速度 稀疏最大谐波噪声比解卷积 参数自适应

原文传递

角速度和角加速度连续测量的理论分析 被引量：1

12

作者 陈中新 《天津成人高等学校联合学报》 2002年第2期96-97,共2页

该文利用刚体运动学知识，分析了角速度和角加速度连续测量的理论原理。

关键词 平均角速度 瞬时角速度 角加速度 刚体运动学 连续测量理论 旋转体

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角速度和角动量矢量的进一步讨论

13

作者 韩天荣 《集宁师范学院学报》 1999年第4期60-63,共4页

本文对角速度和角动量的矢量性以及它们之间的关系给予比一般普通物理学更进一步的讨论，以便于读者能正确运用角动量定理和角动量守恒定理解决实际的力学问题．

关键词 瞬时角速度 动量矢量 角动量守恒定理 角位移 质点组 刚体 转动惯量 平面运动 惯性系 相同的方向

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基于螺旋理论的正方形单元及其组合机构瞬时自由度分析 被引量：4

14

作者 李剑锋 王三民 +2 位作者 智常建 李博 彭麒安 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期863-869,共7页

正方形单元机构在运动过程中,瞬时自由度会发生变化,从而导致其不能继续运动或者运动失稳,或构件损坏等严重后果,因此判别机构自由度的瞬时性和真实性是十分必要的。依据正方形单元及其组合机构的几何特性,基于螺旋理论和图论提出了该... 正方形单元机构在运动过程中,瞬时自由度会发生变化,从而导致其不能继续运动或者运动失稳,或构件损坏等严重后果,因此判别机构自由度的瞬时性和真实性是十分必要的。依据正方形单元及其组合机构的几何特性,基于螺旋理论和图论提出了该类机构瞬时自由度计算的新方法,对比传统的自由度计算公式,该方法可以更真实地反映机构在运动过程中的实际自由度,借助MATLAB仿真证实了该方法的正确性。并结合摄动理论解决了该类机构运动过程中自由度变化的问题,为该类机构运动控制奠定了理论基础。 展开更多

关键词 正方形单元组合机构 螺旋理论 图论 瞬时自由度 摄动理论 角速度 MATLAB

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利用伺服电机自带编码器的齿轮局部故障检测

15

作者 樊家伟 郭瑜 +2 位作者 尹兴超 邹翔 王红伟 《振动工程学报》 北大核心 2025年第4期869-876,共8页

提出一种使用伺服电机自带的编码器进行齿轮局部故障检测的方法,无需安装外置传感器,直接对自带编码器的信号进行数据处理实现齿轮局部故障的特征提取。从伺服电机自带编码器中引出信号采集接线,使用高速计数器记录旋转编码器角度位置... 提出一种使用伺服电机自带的编码器进行齿轮局部故障检测的方法,无需安装外置传感器,直接对自带编码器的信号进行数据处理实现齿轮局部故障的特征提取。从伺服电机自带编码器中引出信号采集接线,使用高速计数器记录旋转编码器角度位置脉冲上升沿之间的时间间隔;通过编码器信号计算瞬时角速度(instantaneous angular speed,IAS)信号,并在角域和阶次域对IAS信号进行分析和特征提取,实现齿轮局部故障的检测。以行星齿轮箱齿轮局部故障检测为例,通过试验对所提方法进行验证,结果表明,使用伺服电机自带编码器可有效实现低转速、变转速工况下的齿轮局部故障检测。 展开更多

关键词 故障检测 齿轮 伺服电机自带编码器 变转速工况 瞬时角速度信号

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增量式光电旋转编码器及在角减速度测量中的应用 被引量：15

16

作者 王磊杰 张红梅 《机电产品开发与创新》 2005年第5期115-116,118,共3页

介绍了增量式光电旋转编码器的原理、结构,根据输出信号的特征提高测量精度的四倍频处理方法,在此基础上说明了常用的基于编码器的输出信号的测速原理、方法。最后给出了基于增量式光电旋转编码器进行角减速度测量的系统构成,实际应用... 介绍了增量式光电旋转编码器的原理、结构,根据输出信号的特征提高测量精度的四倍频处理方法,在此基础上说明了常用的基于编码器的输出信号的测速原理、方法。最后给出了基于增量式光电旋转编码器进行角减速度测量的系统构成,实际应用精度要求采用的最小二乘拟合法的处理方法。 展开更多

关键词 增量式光电旋转编码器 光栅盘 瞬时角速度 角减速度 最小二乘拟合法

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刚体瞬时运动合成的一种实用方法

17

作者 胡冠昱 刘白 《长沙大学学报》 2000年第4期79-81,84,共4页

关于刚体瞬时运动的合成问题 ,尚无一个规范方法 .本文给出解决这类问题的一种新方法 。

关键词 刚体运动学 质点运动学 角速度 瞬时运动合成

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速度和加速度的研究

18

作者 张翠明 李怜杏 《石家庄职业技术学院学报》 2003年第2期1-2,8,共3页

运用新微积分理论 (见文献 [1]) ,定义了瞬时线速率、瞬时线速度、瞬时平面角速率、瞬时平面角速度、瞬时线加速度、瞬时角加速度 .

关键词 速度 加速度 微积分理论 瞬时线速率 瞬时线速度 瞬时平面角速率 瞬时平面角速度 瞬时线加速度 瞬时角加速度

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速度瞬心法及其应用

19

作者 黄晶 《数理天地（高中版）》 2008年第8期43-44,38,共3页

一般情况下,每一瞬时,平面图形上都唯一地存在一个速度为零的点.这个速度为零的点叫做速度瞬心.

关键词 速度瞬心法 平面图形 点速度 角速度 速度方向 接触点 速度矢量 垂线 瞬时 连线

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刚体瞬时运动合成的一种实用方法

20

作者 王宗德 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 1989年第2期85-89,共5页

关于刚体瞬时运动的合成问题,尚无一个规范方法,本文给出解决这类问题的一种方法,它是利用给定运动的参量与力学的元素这两类量的相似比拟来求解。

关键词 刚体运动学 质点运动学 角速度 瞬时运动合成 比拟法

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