歯面損傷予知に対するウエーブレット変換の適用に関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08750173
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 大上 祐司 岡山大学, 工学部, 助手 (60203709)
• Keywords: 歯車 / 歯面損傷 / ウエーブレット変換 / 故障診断 / 動的性能

Research Abstract

互いの歯面が滑り転がり接触しながら,歯車は動力を伝達している.歯面にピッチング,スポーリング,スコーリングなどが発生することによって歯形が劣化する.その歯形劣化に起因して歯車動荷重が変化し,歯車装置の振動・騒音が非定常に変化するようになる.そこで,歯車装置の動的性能(動荷重,振動,騒音)に対し,ウエーブレット変換を用いて時間・周波数解析することで,歯車の歯面損傷予知を試みる.本研究では,表面硬化した歯車について疲れ試験を行ない,疲れ試験中の歯車の歯面損傷と歯車動荷重,振動・騒音の変化を調べ,それらの信号に対しウエーブレット変換を用いて解析する.そして,歯面損傷予知に対するウエーブレット変換の有用性を工学的観点から明らかにすることが本研究の目的である.本研究で得られた結果を要約すると以下のようになる.
1.ウエーブレット変換によって歯車の動的性能の周波数成分の強度変化を時間的に考察した結果では,動的性能から歯車かみあい状態を判断することができた.
2.歯車の疲れ試験中において,ウエーブレット変換によって歯車のかみあい状態を繰返し数毎に比較することにより,歯車の損傷の進行の様子が観察できた.
3.歯面損傷予知に対してウエーブレット変換を用いて歯車の動的性能を時間・周波数解析することは,非常に有益な手段であることがわかった.
4.歯面損傷予知に対するウエーブレット変換の有用性を工学的観点から明らかにすることができた.