基于PSO-MCKD的弧齿锥齿轮声信号辅助检测方法

李贤山; 田宇; 魏理林; 赵晓锋; 剡昌锋

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2025.09.016

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基于PSO-MCKD的弧齿锥齿轮声信号辅助检测方法

开发应用 | 更新时间：2025-09-20

- 基于PSO-MCKD的弧齿锥齿轮声信号辅助检测方法
- Acoustic signal-assisted detection method of spiral bevel gears based on PSO-MCKD
- 机械传动 2025年49卷第9期页码：128-135
- 作者机构：
  
  1.兰州理工大学机电工程学院，兰州 730050
  2.青海华鼎齿轮箱有限责任公司，西宁 810016
- 作者简介：
  
  李贤山，男，1997年生，甘肃武威人，硕士；主要研究方向为旋转机械故障诊断；1179263180@qq.com。
  剡昌锋，男，1974年生，甘肃平凉人，博士，研究员；主要研究方向为旋转机械故障诊断；changf_yan@163.com。
- 基金信息：
  
  西宁市重大科技专项(2022-Z-07)
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2025.09.016
  中图分类号： TP274+.2
- 收稿日期：2024-04-23，
  
  修回日期：2024-05-22，
  
  纸质出版日期：2025-09-15
- 稿件说明：
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李贤山，田宇，魏理林，等. 基于PSO-MCKD的弧齿锥齿轮声信号辅助检测方法［J］. 机械传动，2025，49（9）：128-135.

LI Xianshan，TIAN Yu，WEI Lilin，et al. Acoustic signal-assisted detection method of spiral bevel gears based on PSO-MCKD［J］. Journal of Mechanical Transmission，2025，49（9）：128-135.
李贤山，田宇，魏理林，等. 基于PSO-MCKD的弧齿锥齿轮声信号辅助检测方法［J］. 机械传动，2025，49（9）：128-135. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2025.09.016.

LI Xianshan，TIAN Yu，WEI Lilin，et al. Acoustic signal-assisted detection method of spiral bevel gears based on PSO-MCKD［J］. Journal of Mechanical Transmission，2025，49（9）：128-135. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2025.09.016.

摘要

目的

针对弧齿锥齿轮传动精度的传统检测方法操作烦琐、主观性较强等问题，提出一种评判弧齿锥齿轮传动精度的声信号辅助检测方法。

方法

将齿轮滚动检查机与所开发的声信号采集系统结合，设计了检测弧齿锥齿轮齿面接触印痕质量的声信号实时采集试验；并结合粒子群优化（Particle Swarm Optimization

PSO）算法与最大相关峭度解卷积（Maximum Correlated Kurtosis Deconvolution

MCKD）的信号处理方法，研究了不同轴向偏差对齿轮啮合声信号的影响。

结果

研究发现，轴向偏差增大会导致啮合频率及其倍频所对应的幅值上升，严重影响齿轮的传动精度。同时，利用实际算例验证了所提方法的可行性，为弧齿锥齿轮啮合性能的检测提供了有效的辅助手段。

Abstract

Objective

Aiming at the problems of cumbersome operation and strong subjectivity of the traditional detection method for the transmission accuracy of spiral bevel gears

an acoustic signal-assisted detection method for judging the transmission accuracy of spiral bevel gears was proposed.

Methods

Combining the gear rolling inspection machine with the developed acoustic signal acquisition system

a real-time acoustic signal acquisition experiment was designed for detecting the quality of the contact marks on the tooth surface of the spiral bevel gear. Combined with the particle swarm optimization (PSO) algorithm and the maximum correlated kurtosis deconvolution (MCKD) based signal processing methods

the effect of different axial deviations on the gear mesh acoustic signals was investigated.

Results

It is found that the increase of the axial deviation leads to the increase of the amplitude corresponding to the mesh frequency and its octave frequency

which seriously affects the transmission accuracy of the gear. Meanwhile

the feasibility of the proposed method is verified by using practical examples

which provides an effective auxiliary mean for the detection of the meshing performance of spiral bevel gears.

关键词

Keywords

references

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