偽故障特征是健康零部件振動信號中具有的故障特征,偽故障特征是由系統(tǒng)內(nèi)故障零部件引起的。由于滾動軸承偽故障特征與故障特征具有相似性,針對轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)中滾動軸承偽故障特征識別問題,提出一種基于經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸?Empirical Mode Decomposition, EMD)和循環(huán)平穩(wěn)度(Degree of Cyclostationarity, DCS)的偽故障特征識別方法。利用滾動軸承健康信號和偽故障信號對比分析基于單通道偽故障信號進(jìn)行滾動軸承故障診斷的技術(shù)難點;建立了考慮滾動軸承打滑率的轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動力學(xué)模型;利用時頻分析方法和循環(huán)平穩(wěn)分析方法對滾動軸承偽故障特征進(jìn)行分析;給出了基于EMD-DCS的滾動軸承偽故障特征識別流程;在滾動軸承故障模擬實驗臺上開展了滾動軸承偽故障特征識別實驗。實驗結(jié)果表明:基于EMD-DCS的滾動軸承偽故障信號識別方法可以有效區(qū)分滾動軸承故障特征與偽故障特征。該研究工作對于提高滾動軸承故障診斷準(zhǔn)確率、保障設(shè)備安全運(yùn)行具有理論意義和實際應(yīng)用價值。
【部分圖文】：

在旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷過程中,經(jīng)常出現(xiàn)由于結(jié)構(gòu)空間限制或傳感器故障導(dǎo)致僅可以采集到單通道振動信號進(jìn)行故障診斷。本文以轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)為研究對象,對基于單通道偽故障信號的滾動軸承故障診斷方法進(jìn)行研究。轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)由電機(jī)、聯(lián)軸器、深溝球軸承、轉(zhuǎn)子盤、主軸等部件組成,如圖1所示。軸承型號為MB ER-12K,外圈故障頻率為3.052倍轉(zhuǎn)頻。為了分析滾動軸承偽故障現(xiàn)象,分別將健康狀態(tài)和故障狀態(tài)轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)作為案例進(jìn)行對比。健康狀態(tài)轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)內(nèi)滾動軸承均為健康軸承,如圖1所示,故障狀態(tài)轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)內(nèi)軸承7為外圈故障軸承。將振動傳感器布置于軸承3位置,基于此傳感器采集的振動信號作為故障診斷的依據(jù)。

為了表征轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)中2個滾動軸承之間徑向振動的耦合關(guān)系,以集中質(zhì)量法建立軸承-轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動力學(xué)方程,如圖3所示,將轉(zhuǎn)子軸簡化為3段集中質(zhì)量m1,m2,mr,質(zhì)量塊之間以等效剛度和阻尼進(jìn)行連接,軸承作用反力以阻尼力和剛度力的形式表示,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時受到偏心質(zhì)量離心力,將軸承反力和偏心質(zhì)量離心力分解為X,Y方向分力。轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動力學(xué)模型做以下條件假設(shè):

軸承力為各滾子變形反力之合力,在滾動軸承中不同的滾子位置對應(yīng)著不同軸承剛度。如圖4所示,當(dāng)滾動軸承旋轉(zhuǎn)過程中,①～⑧號滾子以保持架轉(zhuǎn)速ωc交替通過軸承底部�；跐L動軸承各部件運(yùn)動規(guī)律建立軸承力模型[11]
【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：2885765