【摘 要】
：
在汽车、高铁、航空发动机、数控机床、风力发电机等旋转机械中,滚动轴承是一种应用最广泛的机械零部件,其运行状态的好坏对机械设备能否安全运转至关重要。由于工作环境恶劣复杂,滚动轴承是故障率较高的零部件,且在变转速工况或起停阶段更容易出现故障,而传统的信号处理方法主要针对平稳工况信号研究分析,在变转速信号的处理中失去作用。另外,当滚动轴承存在微小故障或复合故障时,如何准确地从测试信号中提取故障特征也是需
【基金项目】
：
国家自然科学基金面上项目:面向动轴齿轮传动故障诊断的振动模型驱动稀疏表征理论研究,编号:51675065；
论文部分内容阅读
在汽车、高铁、航空发动机、数控机床、风力发电机等旋转机械中,滚动轴承是一种应用最广泛的机械零部件,其运行状态的好坏对机械设备能否安全运转至关重要。由于工作环境恶劣复杂,滚动轴承是故障率较高的零部件,且在变转速工况或起停阶段更容易出现故障,而传统的信号处理方法主要针对平稳工况信号研究分析,在变转速信号的处理中失去作用。另外,当滚动轴承存在微小故障或复合故障时,如何准确地从测试信号中提取故障特征也是需要解决的关键问题。于是,本文在无键相获取设备存在情况下,首先针对强噪声干扰下的无键相阶次分析技术进行了研究,然后在振动信号中存在强噪声干扰的情况下,系统研究了轴承故障振动信号最优解调频带定位方法,以提高滚动轴承故障特征提取的精度。本文取得的主要研究成果如下:（1）将基于Vold-Kalman的无键相阶次分析技术应用于变转速轴承故障诊断中。通过Vold-Kalman自适应滤波器（VKF）与基于惩戒函数的时频脊线提取方法相结合,实现无键相信号条件下自适应提取滚动轴承参考轴转频谐波分量和相关瞬时相位信息,确定了VKF的参数选择原则,利用角域重采样和包络分析得到了包络阶次谱,实现了无键相信号条件变转速工况下滚动轴承的包络阶次分析。（2）提出了两种用于轴承振动信号最优解调频带选择的改进谱峭度方法。由于传统的谱峭度（SK）、平方包络峭度（SESK）、循环成分比（RCC）等冲击信号表征指标对强噪声干扰敏感,通过考虑振动信号SES中各个谐次频率幅值大小和谐次个数对峭度的影响以及冲击周期大小,提出峰值加权谐次峭度和（PWHKS）。与SK、SESK两个传统指标相比,该指标对振动信号中强噪声抗干扰能力更强;通过考虑振动信号RCC指标中各个谐次频率幅值大小的影响,结合能量的角度,提出复合加权特征能量比（CWCER）。与RCC指标相比,该指标对振动信号中强噪声抗干扰能力更强。PWHKS和CWCER是兼顾冲击信号冲击特性和循环平稳特性的频域指标,能从强噪声干扰中提取高精度故障冲击特征。基于所提两种指标,提出了PWHKSgram和CWCERgram,实现了轴承故障振动信号最优解调频带的准确定位。（3）提出基于无键相阶次分析和改进谱峭度的变转速轴承高精度故障特征提取方法。针对变转速故障轴承振动信号,首先利用VKF和基于惩戒函数的脊线提取方法获得轴瞬时相位,再采用角域重采样获得平稳振动信号,然后利用改进谱峭度方法（PWHKSgram、CWCERgram）选择轴承最优解调频带,最后对带通滤波信号进行包络谱分析获得包络阶次谱,实现变转速轴承故障特征高精度提取。
其他文献
随着自动驾驶等技术的发展,室内场景中精准的车辆定位需求与日俱增。室内停车场是目前车辆行驶的主要场景之一,然而在该场景中,往往存在着空间有限、固有建筑设施密集,以及光源信号不稳定等问题,即使对定位场景进行大幅改造,由于定位过程易受环境噪声干扰,系统整体定位精度也不高,严重影响车辆的精准定位。为克服现有室内定位技术的不足,课题研究选择采用基于自主式定位的车载惯导技术平台,融合车载里程计与室内停车场固有
虽然近年来可再生能源发电技术发展迅速,但火力发电仍是我国电力主要来源之一,且火力发电装机容量仍呈逐年递增的趋势。火力发电厂每年排放的粉煤灰高达6亿吨,已对环境和人类健康造成威胁,急需对其进行综合治理和回收利用。因粉煤灰中含有30-50%的氧化铝,众多学者对从粉煤灰中提取氧化铝的工艺进行了研究。目前,粉煤灰提取Al2O3的主要工艺有酸浸法、烧结法以及酸碱联合法。各工艺均面临粉煤灰中Al-O-Si键不
在社会经济不断发展的现代社会,我国的高速公路建设正在逐渐完善,这为人们的出行提供了很大的便利。但是高速公路上车辆的行驶速度较快,并且车流量相对较大,这对高速公路的路面产生了较大的损坏。主要分析预防性公路养护技术在现代高速公路养护中的实际运用,从而进一步延长高速公路的使用寿命。
建筑业为我国经济发展和城乡居民住房条件改善做出了非常巨大的贡献。但其高污染、高能耗不符合社会对未来的需求已成普遍共识,行业的转型受到广泛关注。在此背景下,装配式建筑被认为是实现行业转型升级的突破口,也是我国政府正大力推广的建造方式。然而,由于装配式建筑在我国还属于新兴的建造方式,具有装配式建筑相关背景知识和管理经验的工程人员严重匮乏。而且,装配式建筑的建造方式与传统现浇施工相比,需要更多的配套技术
鸡蛋壳是我们日常生活中常见固体废弃物,由于其较好的力学性能、适宜的化学组成和特殊的官能团特点,利用鸡蛋壳制备高性能材料成为越来越多人研究的方向。羟基磷灰石（HAP）具备较强的离子交换能力与吸附能力,并且是一种良好的催化剂载体材料。本文利用鸡蛋壳合成不同的羟基磷灰石及其改性材料,并应用于水热法处理生活垃圾焚烧飞灰,实现重金属的稳定和多环芳烃的降解,达到“以废治废”的目的。（1）利用鸡蛋壳合成六种羟基
随着新能源并网技术的成熟,电力系统规模和复杂程度的不断提高,电能质量方面的问题越来越突出,对配电网造成了潜在的安全隐患。与此同时,作为非线性负荷的电动汽车大量地入网充电,可能导致配电网谐波的污染程度增大,并影响到汽车的充电效率。只有对电能质量问题进行有效地监测和数据分析,才能清楚地认识到这些问题产生的原因,并及时地采取有效措施,可对电网环境做相应的改善。论文完成了配电网电能质量监测系统的研制。针对
化石能源的日益枯竭以及在使用过程中会产生大量有害气体等原因无法满足可持续发展的要求,寻求一种有效应对能源危机的方法己经迫在眉睫。锂离子电池具有较高的能量密度,低自放电率和较长的循环寿命,是储能领域应用最为广泛的技术之一。随着人们对于高性能锂离子电池需求的日益增加,目前商用的锂离子电池性能逐渐不能满足人们的需要。具有优异储锂性能的新型负极材料是实现高性能锂离子电池的重要途径之一。石墨是目前商业化应用
常规的沥青与粗集料黏附性水煮法试验很难合理评价不同吸水率玄武岩的抗水剥离能力,通过改进测试环境,寻找并确定合理的集料含水量,测试沥青裹覆集料后,在水煮过程中剥落所需要的时间,从而评价沥青与不同吸水率玄武岩的黏附性能,由此判断玄武岩集料能否应用到沥青混合料中。