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滚动轴承是旋转机械中重要的部件之一,其运行状态直接影响到整台机器设备的性能和使用寿命。因此,研究滚动轴承的故障诊断技术,具有重要的现实意义和经济价值。本文以滚动轴承作为研究对象,分析产生故障的原因以及振动信号的特征,应用现代信号处理技术,对滚动轴承的振动信号进行分析,从而实现滚动轴承的故障识别。主要内容如下: (1)提出了基于高频共振解调与平方包络的滚动轴承故障诊断方法。运用共振解调方法提取滚动轴承故障振动信号中的高频共振成分;利用平方包络方法将得到的高频共振信号进行重构;对重构信号进行频谱分析,得到其故障特征频率,并识别相应的故障类型。通过滚动轴承内圈故障试验,结果表明该方法能有效性的减少低频成分的干扰,提高信噪比,突出故障特征频率。 (2)采用谱峭度的滤波特性和最佳带宽选择原则构造滤波器。为了提取信号中包含的故障特征频率带,结合快速 Kurtogram算法和最佳带宽选择原则,对滚动轴承故障振动信号进行滤波。采用仿真信号对谱峭度的滤波性能进行了验证。通过分析早期轴承故障振动信号,验证了本文所提的最佳带通滤波器参数确定方法的准确性。 (3)提出了基于快速 Kurtogram算法与平方包络共振解调的滚动轴承自适应故障诊断方法。首先,通过快速 Kurtogram算法和最佳带宽选择原则确定包含故障信息的频率带;其次,采用带通滤波提取故障信息频带;最后,计算去直流后信号的信噪比,若其信噪比大于1,则利用平方包络方法进行重构,以突出故障特征信号,分析重构信号的频谱图,识别出相应的故障类型。通过滚动轴承外圈试验表明基于快速 Kurtogram算法与平方包络共振解调方法优于传统的共振解调法。