大连重工·起重集团减速机厂为保证所生产的风电增速齿轮箱质量合格,需在产品出厂前进行多工况试运行测试,其中振动监测的传感器测点布置方案主要依据经验确定,理论依据不足;同时,后续的在线监测也需要对测点进行优化布置以控制监测成本,提高准确性和灵敏度。为此,本文在对齿轮箱结构特点及其振动信号特征分析和总结的基础上,设计测点密布试验,提取表征机体运行状态的特征参量,并首次使用局部线性嵌入方法对振动测点进行优化配置。首先,本文通过对旋转机械振动基本理论的总结和对风电齿轮箱及齿轮、滚动轴承主要故障形式、故障机理、振动信号特征的分析,在幅域、时域、频域等特征域内提取表征齿轮箱运行状态的振动信号状态特征参量,并形成用于LLE方法降维的非线性高维空间。其次,在对测点布置基本要求分析总结的基础上对测点进行分类,结合齿轮箱行星传动和定轴传动并存的传动特点和外形结构特点,确定可选的振动测点位置,设计振动测点密布试验获得各测点的振动信号。最后,使用局部线性嵌入算法解决风电齿轮箱振动测试的测点优化问题,完成基于振动频域波形相关性的邻域点搜索、重构权重矩阵计算和低维嵌入值计算的工作并使用Matlab编程实现上述过程的自动求解,通过对状态特征参量所在的高维空间降维获得测点振动信息在低维空间的描述,实现测点数目和位置的优化配置。结果表明,通过提取特征参量形成描述机体运行状态的非线性高维空间,并使用局部线性嵌入方法对该空间进行降维可以解决齿轮箱测点的优化配置问题,这为齿轮箱振动测点优化和同类问题提供了一种新思路和解决方法。