1.一种齿轮早期故障检测方法,其特征在于,包括以下步骤:(1) 采集齿轮在各种典型故障状态下的振动信号x(n);
(2) 对原始信号x(n)进行差分运算,得到原始信号x(n)的差分序列△x(n)△x(n)= x(n+1)-x(n), n=1,…, N-1;
N代表数据的长度;
(3) 利用去趋势波动分析(DFA)算法分析差分序列△x(n)的波动函数F(s);
(4) 提取每种故障状态所对应的对数波动函数ln[F(s)]的最小值和最大值,将这两个参数作为原始信号x(n)的故障特征参数;
(5) 将对数波动函数ln[F(s)]的最小值和最大值分别作为横纵坐标作图;
(6) 采用最小二乘法将故障状态所对应的数据点拟合为一条直线,该直线被称为“故障状态线”;
(7) 以一定的置信水平(1-α)为“故障状态线”估计一个置信区间;
(8) 随着齿轮箱运行状态的恶化,数据点逐渐靠近上述建立的置信区间,当数据点进入到置信区间时,可以认为该齿轮箱以一定的概率出现了故障并发出故障预警,这时要对齿轮箱的运行状态进行详细分析,必要时需要停机检修。
2.根据权利要求1所述的一种齿轮早期故障检测方法,所述步骤(3)包括以下步骤:① 构造时间序列x(i)的去均值累差序列X(i):;
② 将累差序列X(i)等分为K段长度为s的不重叠的数据段,每段数据记为Xk(i)(k=1,
2,…, K, i=1, 2,…, s);③ 采用最小二乘法分别拟合各段数据的多项式趋势,最后得到的总趋势记为Ts(i)(i=
1, 2,…, N);
④ 计算累差序列X(i)的均方值波动函数;
⑤ 改变时间尺度s的大小,重复上述步骤① ④,如果时间序列x(i)具有长程相关性,~则当时间尺度s在某个范围内变化时,波动函数F(s)与时间尺度s满足下面的标度律关系;
上式中的参数h为时间序列x(i)的标度指数。