當今,科學技術飛速發(fā)展,旋轉機械設備不斷朝著高速、重載和精密的方向發(fā)展。滾動軸承是旋轉機械的重要組成部分,其工作狀態(tài)的正常與否直接關系到設備、整臺機組乃至整個生產線的性能和人身安全。因此,滾動軸承的故障診斷研究對于維護人機安全、提高生產效率具有重要意義。特征提取是故障診斷的關鍵環(huán)節(jié),如何提取出能夠有效反映滾動軸承工況的信號特征,具有理論意義和工程價值。本論文以滾動軸承故障診斷與特征提取為研究目標,以滾動軸承振動信號的特征提取方法為研究內容,對軸承的故障特征信息提取進行了分析。1.針對滾動軸承故障特征信息常被強背景噪聲淹沒的問題,提出基于峰值指標、小波分解和Hilbert包絡譜分析的特征提取方法。首先,利用峰值指標表征滾動軸承振動信號中的故障瞬態(tài)沖擊大小;然后,對滾動軸承振動信號進行小波分解、重構;最后,用Hilbert包絡譜分析對細節(jié)信號進行頻譜變換。結果表明,該方法在強噪聲背景下能夠有效地提取出滾動軸承的故障特征頻率。2.結合振動信號的時頻分布特點和信息熵理論,提出了EMD算法與樣本熵結合的特征提取方法,解決了滾動軸承故障特征信息集合中存在冗余屬性的問題。首先,對原始信號進行了經驗模...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題的背景及意義
        1.1.1 選題來源
        1.1.2 選題背景與意義
    1.2 滾動軸承故障診斷概述
        1.2.1 滾動軸承的故障診斷的發(fā)展與現(xiàn)狀
        1.2.2 滾動軸承故障診斷方法
        1.2.3 滾動軸承故障診斷的基本環(huán)節(jié)
    1.3 滾動軸承特征提取方法的國內外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 基于時域、頻域及時頻的特征參數(shù)提取方法
        1.3.2 基于熵的特征參數(shù)提取方法
    1.4 論文的內容安排
第2章 滾動軸承振動理論
    2.1 滾動軸承的基本結構
    2.2 滾動軸承的振動機理
    2.3 滾動軸承的振動頻率
        2.3.1 滾動軸承的固有振動頻率
        2.3.2 滾動軸承的故障特征頻率
    2.4 軸承的振動信號特征
        2.4.1 正常的振動信號特征
        2.4.2 故障軸承的振動信號特征
    2.5 本章小結
第3章 基于振動信號分析法的滾動軸承特征提取研究
    3.1 振動信號分析方法
        3.1.1 時域分析方法
        3.1.2 頻域分析方法
        3.1.3 時頻分析方法
    3.2 傅里葉變換
        3.2.1 傅里葉變換的定義
        3.2.3 快速傅里葉變換
    3.3 小波變換
        3.3.1 連續(xù)小波變換
        3.3.2 離散小波變換
        3.3.3 多分辨率分析
    3.4 Hilbert包絡譜分析
    3.5 基于峰值指標、小波變換和Hilbert包絡譜的滾動軸承特征提取
        3.5.1 峰值指標、小波變換和Hilbert包絡譜的滾動軸承特征提取方法
        3.5.2 實驗數(shù)據(jù)
        3.5.3 實驗信號分析
    3.6 本章小結
第4章 基于EMD與樣本熵的滾動軸承特征提取研究
    4.1 熵的概念與發(fā)展
        4.1.1 信息熵
        4.1.2 近似熵
    4.2 樣本熵
        4.2.1 算法描述
        4.2.2 參數(shù)選擇
    4.3 EMD算法
        4.3.1 瞬時頻率
        4.3.2 本征模態(tài)函數(shù)
        4.3.3 經驗模態(tài)分解過程
    4.4 基于EMD與樣本熵的滾動軸承特征提取
        4.4.1 基于EMD與樣本熵的滾動軸承特征提取方法
        4.4.2 實驗信號分析
    4.5 本章小結
第5章 基于小波包層次熵的滾動軸承特征提取研究
    5.1 小波包變換
        5.1.1 小波包的基本原理
        5.1.2 小波包的空間分解
        5.1.3 小波包分解與重構算法
        5.1.4 小波包基函數(shù)的選擇
    5.2 層次熵
    5.3 基于小波包層次熵的滾動軸承特征提取
        5.3.1 小波包層次熵的滾動軸承特征提取方法
        5.3.2 實驗信號分析
    5.4 本章小結
總結與展望
    總結
    展望
注釋表
參考文獻
致謝
附錄 A 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文目錄



本文編號：3745097