基于MATLABGUI的齿轮箱状态监测和信号处理系统设计与开发介绍.doc

电 子 科 技 大 学 UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA 学 士 学 位 论 文 BACHELOR DISSERTATION 论文题目 基于MATLAB GUI的齿轮箱 状态监测和信号处理系统设计与开发 　 学　　号 2011084040030 专　　业 电气工程及其自动化 学　　院 机械电子工程学院 指导教师 刘志亮 指导单位 机械电子工程学院 2015年 　　06月 　　 03日 摘要 齿轮箱是机械设备中常用的连接装置和动力传动环节重要的理论价值和实际价值 本文介绍了状态监测与信号处理的发展和现状；分析了齿轮箱的和数学模型谱密度分析方法GUIDE功能，设计开发了一套齿轮箱的状态监测与信号处理系统软件。同时详细论述了整个系统以及各个模块（实时监测模块数据采集，和离线数据模块 关键词：齿轮箱，实时信号采集，信号分析，MATLAB GUIABSTRACT Gearbox is commonly used in mechanical equipment and power transmission link connecting means. As an important mechanical transmission components, gear shoulder important mission in the whole production process. Modern mechanical gear transmission system should have a good Mechanical behavior. To get mechanical equipment gearbox periodic testing and fault diagnosis has important theoretical and practical value. This article described the development and current status of condition monitoring and fault diagnosis; Analyzed the basic structure and mathematical models gearbox; studied the Fourier transform, Hilbert transform, Power spectrum analysis, Power spectrum density analysis, cestrum analysis Methods. On the basis of MATLAB as a development platform, using MATLAB GUI functionality, designing and development a gearbox condition monitoring and signal analysis system software. At the same time it discussed the whole system and each module (real-time monitoring module, data acquisition module, and off-line data analysis module) design ideas, design manners, software, key technology in detailed. Keywords: gearbox, real-time signal acquisition, signal analysis, MATLAB GUI 目录 第一章 绪　论 1 1.1 课题研究背景及意义 1 1.2 国内外研究现状 1 1.3 论文组织结构 3 第二章 齿轮箱的基本结构及数学模型 5 2.1 齿轮箱的基本结构和组成部件 5 2.1.1 齿轮 6 2.1.2 轴 6 2.1.3 滚动轴承 6 2.1.4 箱体 6 2.2 齿轮箱的数学模型 7 2.2.1 一般共轭啮合齿轮传动的动力学方程 7 2.2.2 齿轮振动的简化模型和产生机理 9 2.2.3 齿轮载荷冲击的周期性 11 2.2.4 齿轮传动误差 11 2.2.5 轮齿的啮合刚度 13 2.2.6 齿轮振动中的调制现象 14 2.3 本章小结 19 第三章 齿轮箱的状态监测和信号处理方法 20 3.1 时