| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1. Introduction | 第9-23页 |
| 1.1. Research Background and Significance | 第9-13页 |
| 1.2 Domestic and overseas progress | 第13-14页 |
| 1.3 Literature review | 第14-20页 |
| 1.3.1 Mesh stiffness calculation of static shaft gears | 第14-15页 |
| 1.3.2 Mesh stiffness evaluation of a planetary gear set | 第15-17页 |
| 1.3.3 Crack effect on the mesh stiffness | 第17-18页 |
| 1.3.4 Dynamic analysis based on vibration signal modeling | 第18-19页 |
| 1.3.5 Vibration signal decomposition for gear tooth fault detection | 第19-20页 |
| 1.4 Fault detection of planetary gearbox | 第20-22页 |
| 1.4.1 Evaluating time-varying mesh stiffness | 第20页 |
| 1.4.2 Vibration signal modeling for tooth crack detection | 第20-21页 |
| 1.4.3 Solution Method | 第21-22页 |
| 1.5 Major content and methodology of the dissertation | 第22-23页 |
| 2 Characteristics of gears & their vibration signal processing method | 第23-34页 |
| 2.1 Gear vibration mechanism | 第23-24页 |
| 2.2 Modulation of side band & distribution characteristics | 第24-27页 |
| 2.2.1 Amplitude modulation | 第25-26页 |
| 2.2.2 Frequency modulation (Phase modulation) | 第26页 |
| 2.2.3 Frequency modulation and amplitude modulation | 第26-27页 |
| 2.3 Characteristics & vibration signal of typical fault gears | 第27-29页 |
| 2.3.1 Gear Crack | 第27-28页 |
| 2.3.2 Gear pitting and tooth surface failure | 第28页 |
| 2.3.3 Gear wear | 第28-29页 |
| 2.3.4 Gear eccentricity fault | 第29页 |
| 2.3.5 Axis misalignment | 第29页 |
| 2.4 Gear vibration & signal processing method | 第29-31页 |
| 2.4.1 Acquisition of vibration data | 第30-31页 |
| 2.5 Method and analysis of signal processing | 第31-34页 |
| 2.5.1 The concept of non-stationary signals | 第31-32页 |
| 2.5.2 Frequency domain processing | 第32-33页 |
| 2.5.3 Time frequency analysis | 第33-34页 |
| 3 Theory analysis of planetary gear train | 第34-46页 |
| 3.1 Introduction of planetary gear system and its dynamic modeling | 第34-41页 |
| 3.1.1 Planetary gear transmission | 第34-35页 |
| 3.1.2 The working principle of the planetary gear system | 第35-36页 |
| 3.1.3 Basic characteristics of planetary gear system | 第36-37页 |
| 3.1.4 Planetary gear dynamic modeling | 第37-41页 |
| 3.2 Definitions and Basic Properties | 第41-43页 |
| 3.2.1 Moment of inertia | 第41-42页 |
| 3.2.2 Module | 第42页 |
| 3.2.3 Clearance | 第42页 |
| 3.2.4 Pressure angle | 第42页 |
| 3.2.5 Pitch diameter | 第42页 |
| 3.2.6 Pitch circle | 第42-43页 |
| 3.2.7 Base diameter | 第43页 |
| 3.3 Numerical parameters of planetary gearbox | 第43页 |
| 3.4 Mechanical and physical properties of Q235 Steel | 第43-46页 |
| 4 Experimental Analysis | 第46-54页 |
| 4.1 Numerical Simulation and experimental validation | 第46-47页 |
| 4.1.1 Description of test rig | 第46-47页 |
| 4.2 Characteristics and meshing frequencies of planetary gears | 第47-49页 |
| 4.2.1 Meshing Frequency | 第47-48页 |
| 4.2.2 Characteristic Frequency of Sun Gear | 第48页 |
| 4.2.3 Characteristic Frequency of Planet Gear | 第48页 |
| 4.2.4 Characteristic Frequency of ring Gear | 第48-49页 |
| 4.3 Normal & damaged gear simulation | 第49-51页 |
| 4.3.1 Planet Gear Damage | 第49-51页 |
| 4.4 Variable speed | 第51-53页 |
| 4.4.1 Data analysis | 第51-53页 |
| 4.5 Validation of the results | 第53-54页 |
| 5 Feature Extraction and Fault Diagnosis | 第54-75页 |
| 5.1 Structure of gear vibration test bench | 第54-55页 |
| 5.1.1 Speed regulation mode | 第54页 |
| 5.1.2 Loading method | 第54页 |
| 5.1.3 Test-bed | 第54-55页 |
| 5.2 The composition of data acquisition system | 第55-56页 |
| 5.3 Collection and arrangement of experimental data | 第56-58页 |
| 5.3.1 Parameters of the experimental object | 第56-57页 |
| 5.3.2 Selection of experimental conditions | 第57页 |
| 5.3.3 Layout and selection of measuring points | 第57-58页 |
| 5.3.4 Vibration test method and data acquisition | 第58页 |
| 5.4 Feature extraction | 第58-62页 |
| 5.4.1 Time domain analysis of vibration signals | 第58-60页 |
| 5.4.2 Frequency domain analysis of vibration signals | 第60-62页 |
| 5.5 A summary of time domain and frequency domain analysis methods | 第62页 |
| 5.6 Basic concept and theories of empirical mode Decomposition | 第62-65页 |
| 5.6.1 Intrinsic mode function (IMF) | 第62-63页 |
| 5.6.2 Empirical mode decomposition (EMD) | 第63-65页 |
| 5.7 Extraction of gear fault feature information Using EMD | 第65-75页 |
| 5.7.1 EMD of gear with normal state | 第65-68页 |
| 5.7.2 EMD of gear tooth crack | 第68-71页 |
| 5.7.3 EMD of broken tooth gear | 第71-75页 |
| Conclusion | 第75-76页 |
| References | 第76-80页 |
| Research Projects and Publications in Master Study | 第80-81页 |
| Acknowledgement | 第81-83页 |
