[发明专利]一种无参数齿轮箱齿轮啮合频率估算方法

权利要求书

1.一种无参数齿轮箱齿轮啮合频率估算方法，其特征在于，采集齿轮箱的振动信号，所述振动信号包括：速度信号和包络信号；并获取齿轮轴的转频；然后，在采集得到的包络信号中利用滑动的窄带窗口获得滑动窄带窗口能量最大频率Enve_MaxFreq，判断滑动窄带窗口能量最大频率Enve_MaxFreq是否满足转频标识条件，若满足则对速度信号进行搜索方式1，若不满足条件则对速度信号进行搜索方式2；

搜索方式1，计算搜索频带能量在整个频带的能量占比Range_energy_ratio，若能量占比Range_energy_ratio小于第一阈值threshold1，则表示无有效齿轮啮合频率成分；若能量占比Range_energy_ratio大于或等于第一阈值threshold1，则在搜索频带内2倍频滑动窄带窗计算各频率对应的2倍窗内能量，取能量前五的频率成分，并将能量前五的频率成分除以转频就近取整，以多数表决原则得到齿轮齿数；

搜索方式2，滤除速度频谱信号Vel_sig中滑动窄带窗口能量最大频率Enve_MaxFreq和2倍滑动窄带窗口能量最大频率Enve_MaxFreq的频率成分得到滤除后的速度信号Filter_vel_sig，计算搜索频带能量在整个频带的能量占比Range_energy_ratio，若能量占比Range_energy_ratio小于第一阈值threshold1，若能量占比Range_energy_ratio小于第一阈值threshold1，则表示无有效齿轮啮合频率成分，若能量占比Range_energy_ratio大于或等于第一阈值threshold1，则在搜索频带内2倍频滑动窄带窗计算各频率对应的2倍窗内能量，在搜索过程中将窄带窗内能量大于或等于第二阈值threshold2的频率，且1倍窄带窗和2倍窄带窗能量相差小于第三阈值threshold3倍的频率成分加入筛选后的频率序列Filter_freq_list，取频率序列Filter_freq_list中2倍频窄带窗内能量前五的频率成分，并将能量前五的频率成分除以转频就近取整，以多数表决原则得到齿轮齿数；

最终，通过得到的齿轮齿数计算得齿轮啮合频率。

2.根据权利要求1所述的一种无参数齿轮箱齿轮啮合频率估算方法，其特征在于，所述齿轮箱的振动信号通过在齿轮箱各轴轴承位置安装的振动加速度传感器采集。

3.根据权利要求1所述的一种无参数齿轮箱齿轮啮合频率估算方法，其特征在于，当滑动窄带窗口能量最大频率Enve_MaxFreq与转频或者与2倍的转频相等时，均判断滑动窄带窗口能量最大频率Enve_MaxFreq满足转频标识条件。

4.根据权利要求1所述的一种无参数齿轮箱齿轮啮合频率估算方法，其特征在于，根据齿轮加工中不根切的最小齿数直齿为14个，斜齿为12个，因此将啮合频率的搜索频带设为：12*转频-1KHz。