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滚动轴承是旋转机械中最常见的零部件,它的运行状态直接影响到整台机器的性能。本文以货车滚动轴承故障诊断为背景,总结分析了滚动轴承典型故障的故障机理及其振动特征,介绍了时域分析、频域分析、共振解调等多种滚动轴承故障特征提取方法。
滚动轴承出现故障时的振动信号是非平稳信号,傅立叶分析方法难以达到满意的效果。小波分析方法可以同时从时域和频域两个方面对信号进行分析,十分适于滚动轴承的故障诊断。
本文通过提取货车滚动轴承早期损伤类故障特征,运用离散小波变换加包络分析和小波包变换加包络分析的方法对其进行特征提取,进而对故障进行准确诊断。
在此基础上,根据滚动轴承故障振动的理论,构造出了轴承上有单个损伤点时的仿真信号,应用上述两种方法进行分析,得到了正确的结果。
最后应用小波分析对实测的滚动轴承振动信号进行了分析。对比了轴承无故障、外圈有故障和滚动体有故障时振动信号的不同,应用离散小波变换分解系数得出外圈、滚动体有损伤点时,振动信号的高频细节分量的能量明显增大,包络分析后做出的频谱图呈现明显的故障特征。其次,应用小波包分析方法得到该轴承外圈故障、滚动体故障的特征频率,确定该轴承为外圈故障、滚动体故障的结论。通过两种不同的小波分析方法得出相同的分析结果,证明了两种分析方法诊断滚动轴承早期故障的有效性和正确性。