一种带宽优化选取的ATF方法及其在齿轮故障诊断中的应用

自适应时变滤波（ATF）方法是一种基于数据驱动的非平稳信号处理方法，可以有效地分离变速齿轮故障。然而，在ATF方法中，滤波器带宽的选择需要根据经验手动选择，主观性很大。因此，针对ATF方法中滤波带宽的自适应优化选择，以齿轮啮合阶数与相邻阶数的能量比为指标，提出了一种基于带宽优化选择的ATF-方法．方法。首先，采用线性调频小波路径跟踪算法估计齿轮故障信号的瞬时频率，然后设置不同的滤波带宽值构造自适应时变滤波器，然后对滤波后的信号进行分析，计算齿轮啮合阶数与相邻阶数的能量比。最后，选择最佳能量比对应的滤波器带宽作为最佳带宽值，对信号进行滤波分析，进而诊断齿轮故障。对变速齿轮局部故障进行了仿真和实例分析，并与集成经验模态分解（EEMD）方法进行了比较。结果表明，该方法不仅能自适应地选择滤波带宽，减小滤波误差，而且能有效地提取齿轮故障特征信号，突出齿轮故障特征。