Diagnozowanie wczesnych stadiów rozwoju uszkodzeń kół zębatych

W pracy przedstawiono wyniki badań lokalnych uszkodzeń kół zębatych przeprowadzonych na stanowisku mocy krążącej FZG. Lokalne uszkodzenia jednego lub kilku zębów wywołują impulsowe efekty w sygnale drgań. Większość metod stosowanych w analizie drgań takich jak tradycyjna analiza widmowa, uniemożliwia wykrycie rozwoju uszkodzenia w jego początkowych stadiach. W badaniach zastosowano analizę czasowo częstotliwościową Wignera-Ville'a (WV). Jednoczesne przedstawienie sygnału drganiowego w dziedzinie czasu i częstotliwości umożliwia rozpoznanie efektów niestacjonarnych wywołanych uszkodzeniem. W analizach numerycznych wykorzystano środowisko programowe MATLAB.

The paper presents results of experimental tests, which have been carried out using power-circulating gear testing machine FZG. Faults localized in one or a few teeth produced dynamic effects that are typically transient and time localized. The most vibration analysis techniques, like spectral analysis, are unable to detect failure developing in gear at an early stage. A joint time-frequency analysis procedure using Wigner-Ville Distribution is also introduced to identify the location of the damaged tooth from the vibration signature. The joint time-frequency domain gives a comprehensive representation of the vibration signal and provides an interactive relationship between time and frequency within the signal allowing for phase and other changes in the signal to be highlighted. All of the computational analyses were done with the mathematical software package MATLAB.