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龙图腾网获悉东北大学申请的专利基于实际裂纹扩展曲线的直齿轮系统裂纹故障诊断方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119670391B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411726773.8，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权基于实际裂纹扩展曲线的直齿轮系统裂纹故障诊断方法是由马辉;马泽宇;赵晓剑;李鑫;张龙;刘子濛;韩清凯;罗忠;张永超;赵天宇设计研发完成，并于2024-11-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于实际裂纹扩展曲线的直齿轮系统裂纹故障诊断方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于实际裂纹扩展曲线的直齿轮系统裂纹故障诊断方法，具体步骤包括：基于齿轮的模态缩聚，建立齿轮动力学分析模型；结合齿轮裂纹疲劳扩展实验的历史数据，获取齿根裂纹扩展路径，并代入齿轮动力学分析模型中，得到含裂纹齿轮的时变啮合刚度；通过齿轮动力学分析模型，获取仿真加速度信号数据，建立齿根裂纹程度识别特征；将齿根裂纹程度识别特征作为实际信号，通过变分模态分解方法判别齿轮裂纹的扩展程度。本发明考虑到了中心距误差和不对中误差同时存在的情况，提出了改进齿根裂纹识别的方法。本发明利用仿真进行指标构建，通过变分模态分解重构方法，减少了测量环境噪音干扰，提取了隐藏在周期信号下的裂纹振动冲击特征。

本发明授权基于实际裂纹扩展曲线的直齿轮系统裂纹故障诊断方法在权利要求书中公布了：1.一种基于实际裂纹扩展曲线的直齿轮系统裂纹故障诊断方法，其特征在于，具体步骤包括： 基于齿轮的模态缩聚，建立齿轮动力学分析模型； 结合齿轮裂纹疲劳扩展实验的历史数据，获取齿根裂纹扩展路径，并代入齿轮动力学分析模型中，得到含裂纹齿轮的时变啮合刚度； 通过齿轮动力学分析模型，获取仿真加速度信号数据，建立齿根裂纹程度识别特征，包括： 通过时频域指标来检测齿轮传动系统的状态，将对裂纹扩展程度敏感的指标确定为裂纹故障特征指标，选择标准差、均方根值和频域指标作为裂纹故障特征初始指标： 其中，σx表示标准差，N表示样本点数，xn表示采样点信号值，表示采样点信号均值，F表示频域指标，sk是信号xn的频谱，k＝1,2,…,K；K为谱线数；fk是第k条谱线的频率值，xrms表示均方根值； 通过动力学模型得到了齿轮系统在10级载荷，转矩范围为2N·m～52N·m，平均分为T1～T10级，和齿根裂纹7级，S1～S7下的振动加速度响应；对模型的裂纹扩展阶段进行了量化，同时对指标进行敏感性分析，利用各工况响应指标的实测值和裂纹阶段归一化量化值计算均方根误差； 其中，Rj代表RMSE值；j代表不同指标值σx,xrms,F，i代表不同裂纹阶段S1-S7，vi,j表示各响应指标及不同裂纹阶段的实测值，si表示每个裂纹阶段的量化值；通过各工况信号指标的实测值和裂纹阶段归一化量化值计算均方根误差RMSE，对指标进行敏感性分析； 通过仿真信号计算初始指标XTd，将初始指标XTd表示为： 其中，kj和kb为子指标系数； 根据模拟信号获取的初始指标XTd建立齿根裂纹程度识别特征XT，判断齿轮裂纹阶段，将指标XT表示为： 其中，αi和ηi为齿根裂纹程度识别特征XT的参数，T为齿轮箱工作载荷，X1和X2分别表示T1和T10荷载水平下不同裂纹阶段和初始指标裂纹扩展参数的之间差值，kd表示裂纹阶段不同荷载水平与初始指标裂纹扩展参数的差值； 将齿根裂纹程度识别特征作为实际信号，通过变分模态分解方法判别齿轮裂纹的扩展程度。

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