基于ITD-WPT的齿轮裂纹冲击信号降噪方法
吴东昊1
刘丽娟1
马立勇1
康凯1
严泽旭2
1.河北建筑工程学院 机械工程学院,张家口 075000;河北省装配式建筑预制构件产线智能化技术创新中心,张家口 0750002.天津忠旺铝业有限公司,天津 301729
摘要：[目的]针对利用传统降噪方法处理齿轮裂纹冲击信号时降噪效果欠佳、关键特征保留不足的问题,提出一种融合固有时间尺度分解(Intrinsic Time-scale Decomposition,ITD)与小波包变换(Wavelet Packet Transform,WPT)的降噪方法(ITD-WPT).[方法]首先,采用ITD将含噪信号分解为若干固有旋转(Proper Rotation,PR)分量,通过识别异常PR分量分离含噪高频分量,为精准降噪奠定基础;其次,利用WPT对含噪高频分量进行多尺度分解,通过精细阈值处理提取小波包系数,实现噪声精准抑制;然后,重构小波包去噪分量,结合无噪低频分量,采用ITD进行信号重构,获得高质量降噪信号;最后,将该方法应用于仿真裂纹齿轮信号与试验断齿信号,与滑动平均、经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)、小波降噪等经典方法进行对比验证.[结果]结果表明,该方法降噪效果显著优于对比方法:噪声方差为50时,信噪比达9.490 dB,相关系数为0.944;方差为100时,信噪比为4.012 dB,相关系数为0.838,且能有效保留信号冲击特征.研究可为齿轮裂纹冲击信号降噪提供参考.
关键词：固有时间尺度分解小波包变换齿轮裂纹冲击信号降噪方法
分类号：TH132(机械零件及传动装置)TN911(通信)
资助基金：人才培养计划项目(2311005A)张家口市科协调研课题(zjkkx2024c04)河北省研究生创新能力培养资助项目(CXZZSS2025127)河北建筑工程学院研究生创新基金项目(XY2024080)河北建筑工程学院研究生创新基金资助立项项目(XY2025033)
论文发表日期：2026-03-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 179-186 )
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