1、齒輪傳動系統(tǒng)具有傳動比固定、傳動轉矩大、結構緊湊、傳動效率高等優(yōu)點，被廣泛的應用于航空航天、交通運輸及機床等現代機械設備中。齒輪長期在高速重載的工況下運行，工作環(huán)境高溫潮濕，齒輪容易受到損傷，引發(fā)齒輪傳動故障，影響傳動精度，對加工精度造成影響，嚴重時甚至會造成災難性事故。在故障還未發(fā)生或早期故障時，就采取有效的措施，不僅可以消除安全隱患，減少操作人員傷亡和經濟損失，還能避免重大事故的發(fā)生。從安全和經濟效益角度出發(fā)，研究齒輪早期故障特征提

2、取方法，對提高機械設備的可靠性具有十分重要的理論價值和實踐意義。
　　本文針對基于梯度搜索算法的自適應濾波器存在容易收斂于局部最優(yōu)解的問題，引入了基于生物進化論規(guī)則的搜索算法，提出了“全局定峰，局部尋優(yōu)”的搜索思想；基于此思想，提出了交替式進化論算法，并分析了該算法單峰搜索與雙峰搜索的特性；基于交替式進化論算法與自適應濾波器，提出了交替式進化論消噪算法，分析了算法的消噪性能及參數對消噪性能的影響；提出了基于交替式進化論消噪算法的齒

3、輪故障診斷與識別方法，通過齒輪箱故障模擬實驗，驗證了交替式進化論消噪算法的消噪性能，并成功識別了齒輪剝落故障。
　　本研究主要內容包括：①針對梯度搜索算法及傳統(tǒng)生物進化論算法存在的缺陷，提出了“全局定峰，局部尋優(yōu)”的搜索思想，并基于此思想提出了交替式進化論算法。②構造了具有單個波峰與兩個波峰的均方誤差性能曲面，結合系統(tǒng)辨識案例，對比分析了基于梯度搜索算法與基于交替式進化論算法的單峰、雙峰搜索性能，充分體現了“全局定峰，局部尋優(yōu)”搜

4、索思想在搜索全局最優(yōu)解的準確性。③基于交替式進化論算法，提出了交替式進化論消噪算法，通過對齒輪故障仿真信號分析，并與傳統(tǒng)的進化論及蜂窩式進化論算法進行對比，結果表明交替式進化論自適應消噪算法具有最少的運算量，最快的收斂速度。④研究了交替式進化論消噪算法性能影響參數，通過分析克隆系數、匹配系數及信噪比參數對交替式進化論自適應消噪算法消噪性能的影響，獲得了克隆細數與匹配系數與算法的收斂速度及消噪性能的關系；信號信噪比在低于-70dB時交替式

5、進化論自適應消噪算法消噪性能較差，識別濾波后信號中的故障特征較為困難。⑤設計了齒輪故障實驗，模擬齒輪不同程度的剝落故障，搭建齒輪故障實驗臺；分析了齒輪實驗臺的結構，合理選取加速度傳感器測點，完成不同工況、不同故障程度下振動加速度信號的采集實驗。⑥提出了基于交替式進化論消噪算法的齒輪故障診斷與識別方法。通過與傳統(tǒng)進化論及蜂窩式進化論自適應消噪算法分析結果對比，驗證了本文提出的算法具有更快的收斂速度，同時將齒輪故障診斷與識別方法應用于實驗信