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1、有关小波螺栓松动诊断ok3V/g)、NI数据采集设备等组成。软件包括激励信号发生、数据采集与小波分析。其中法兰螺栓联接模型,由上下壳体组成,总高度为220mm,壳体壁厚为3mm,材料为45#钢;用于联接上下壳体的法兰盘尺寸均为外径为200mm,内径为164mm,厚度为6mm;上下壳体的法兰用8颗M6的螺栓联接,下壳体用8颗M12螺栓联接于振动台台面。在中间联接部位法兰盘上均布有8个螺栓(M6×25),均布移除四颗螺栓。传感器布置方式如图2所示,1号螺栓为松动螺栓,测点a为靠近松动螺栓的加速度传感器,测点b、c为远离松动螺栓的传感器。a、b、
2、c三测点围绕法兰结构均匀分布,两两之间夹角接近120°。实验过程:首先生成频率范围200Hz~3000Hz,幅频特性为常数,相频特性随机均匀分布的伪随机信号作为激励信号;经功率放大器到振动台对法兰螺栓联接结构进行激励,以模拟机械振动环境;然后通过传感器测量各测点的加速度响应数据,由Labvie,改变间隔为1N?m。采样频率为100kHz,每改变一次预紧力进行一次采样,每次采样1s。定义预紧力为11N?m(正常工况)下的螺栓联接为参考状态。2a测点响应信号的实验分析 有关小波螺栓松动诊断ok3V/g)、NI数据采集设备等组成。软件包括激励信
3、号发生、数据采集与小波分析。其中法兰螺栓联接模型,由上下壳体组成,总高度为220mm,壳体壁厚为3mm,材料为45#钢;用于联接上下壳体的法兰盘尺寸均为外径为200mm,内径为164mm,厚度为6mm;上下壳体的法兰用8颗M6的螺栓联接,下壳体用8颗M12螺栓联接于振动台台面。在中间联接部位法兰盘上均布有8个螺栓(M6×25),均布移除四颗螺栓。传感器布置方式如图2所示,1号螺栓为松动螺栓,测点a为靠近松动螺栓的加速度传感器,测点b、c为远离松动螺栓的传感器。a、b、c三测点围绕法兰结构均匀分布,两两之间夹角接近120°。实验过程:首先生成
4、频率范围200Hz~3000Hz,幅频特性为常数,相频特性随机均匀分布的伪随机信号作为激励信号;经功率放大器到振动台对法兰螺栓联接结构进行激励,以模拟机械振动环境;然后通过传感器测量各测点的加速度响应数据,由Labvie,改变间隔为1N?m。采样频率为100kHz,每改变一次预紧力进行一次采样,每次采样1s。定义预紧力为11N?m(正常工况)下的螺栓联接为参考状态。2a测点响应信号的实验分析 有关小波螺栓松动诊断ok3V/g)、NI数据采集设备等组成。软件包括激励信号发生、数据采集与小波分析。其中法兰螺栓联接模型,由上下壳体组成,总高度为
5、220mm,壳体壁厚为3mm,材料为45#钢;用于联接上下壳体的法兰盘尺寸均为外径为200mm,内径为164mm,厚度为6mm;上下壳体的法兰用8颗M6的螺栓联接,下壳体用8颗M12螺栓联接于振动台台面。在中间联接部位法兰盘上均布有8个螺栓(M6×25),均布移除四颗螺栓。传感器布置方式如图2所示,1号螺栓为松动螺栓,测点a为靠近松动螺栓的加速度传感器,测点b、c为远离松动螺栓的传感器。a、b、c三测点围绕法兰结构均匀分布,两两之间夹角接近120°。实验过程:首先生成频率范围200Hz~3000Hz,幅频特性为常数,相频特性随机均匀分布的伪
6、随机信号作为激励信号;经功率放大器到振动台对法兰螺栓联接结构进行激励,以模拟机械振动环境;然后通过传感器测量各测点的加速度响应数据,由Labvie,改变间隔为1N?m。采样频率为100kHz,每改变一次预紧力进行一次采样,每次采样1s。定义预紧力为11N?m(正常工况)下的螺栓联接为参考状态。2a测点响应信号的实验分析2.1小波基的选取及分析频段的选择在保证原信号不失真的前提下,应使时域中小波函数和被分析信号具有的较好的相似性[6]。同时在小波分析应用中要考查小波函数的连续性、正交性、对称性、消失矩、线性相位、时频窗口的中心和半径以及时频窗
7、的面积等[7]。这里选用Daubechies小波,其小波分解具有正交性。不同参数的小波基具有不同的时频特性,选择恰当的参数可以使信号的小波分解得到最佳效果[8]。机械系统中联接的存在造成了结构局部刚度和阻尼的不连续,振动环境中联接界面在切向可能发生相对滑移,在法向可能发生间隙分离和冲击碰撞。在螺纹附近周围较小的区域接触面处于死接触状态;在死接触区域之外存在一很窄的摩擦接触区域,在预紧过程中该区域发生了相对滑动;其余较大的区域则脱离接触形成间隙,随着预紧力的增加间隙逐渐增大。当某一螺栓松动到一定程度时,其两侧的间隙区域合并,发生间隙碰撞接触,
8、使振动响应信号发生明显变化。鉴于以上分析这里选择4dB小波函数对响应信号进行分析。图3为正常工况下(11N?m)测点a处的振动加速度信号的幅频图和功率谱密度图,反应了法兰螺栓联接
